图6测距及测速电路图

2。6电源电路设计

电源的设计采用了电池组和电压转换电路来实现不同元器件对电压的要求。处理器、传感器、运放处理电路、电机驱动芯片供电均采用5V供电，而对于电机则直接用可充电锂电池组供电，电机两端最大电压可以达到11V，在电机的承受范围内，并且能够提高电机的最大转速。电源部分的电路如图7所示。

爬楼机器人运动过程中可接受按键信号和无线信号，用以控制直流、步进电机正反转，实现

机器人在水平面的直线、转弯等运动以及爬楼越

障等动作。该无线信号控制模块采用NRF24L01模块，该模块可工作于2。4GHz～2。5GHzISM频段，内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,其中输出功率和通信频道可通过

程序进行配置。无线控制模块接线图如图5所示。

图5无线控制电路图

3 爬楼机器人的软件设计

根据爬楼机器人运动轨迹和控制要求，系统的控制程序要包括控制主程序、楼梯检测子程序和爬楼子程序等。主程序流程图如图8所示。运动控制主程序完成运动过程处理、数据信息采集与处理，楼梯检测子程序通过红外测距系统实现楼梯的识别，并调用爬楼子程序完成机器人的爬楼运行过程，其流程图如图9所示。

图7简易PC机 图8PLC控制电路

图6PLC控制流程图

4 智能存取药柜样机

该智能存取药柜以完成实验调试，基本实现其自动存取药品功能以及与上层服务器之间的数据传输。药房服务器可连接多台药柜，支持其同

时工作。该样机的机械结构设计由他人制作，本

图9药柜整体图

文所涉及的内容不包括这部分。样机实体图如图

7、图8、图9所示。

5 结束语

该智能存取药柜通过PLC与PC机的结合，其实具有高效的自动存取药能力，同时具有很强的数据处理能力，其稳定性高、运行可靠性良好。智能存取药柜系统在整个药房自动化系统当中，起到了关键性的作用，大大降低了劳动强度，同时提高药房的工作效率，具有良好的经济效益。

[1]邵美萍。基于PLC的嵌入式智能控制策略探析[J]。科技创

新导报,2011,11(b):0112-01。

[2]刘浩。ASP。NET从入门到精通[M]。北京:人民邮电出版社,2010。4。

[3]王庆。基于S7-200PLC的中药自动发药机系统的研究与实现[D]。重庆:四川大学,2005。

[4]王可鹏。基于ModbusTCP/IP通信的实现[J]。电脑知识与技术,2008,4(3):553-554,764。

[5]常斗南。可编程序控制器原理•应用•实验[M]。北京:机械工业出版社,2008。5。

图8控制系统主程序 图9爬楼控制子程序

4 结束语

完成设计之后，对爬楼机器人进行了整体测试和实验，结果显示基本达到预期效果。在机器人正常行驶过程中，固定在Y型支架顶端的直流电

动机在PWM技术控制下实现机器人的变速行走。若前方有楼梯则控制固定在Y型支架中心轴上的步进电机，使Y型支架旋转一个角度，从而实现了机器人的爬楼运行。同时这种结构模式也能实现机器人翻越各种类型障碍物，适合在各种不规则区域行走。具有较强的实际应用价值。

参考文献：

[1]李菊叶。小型机器人避障的设计与实现[J]。北华大学学报