可穿戴设备——“超神战甲”诞生记（2）

上周小编为大家简要介绍了超神战甲，对其硬件的功能模块与工作原理并未深入阐述，想必大家看完文章1（可穿戴设备——“超神战甲”诞生记1 ）之后是不是特别想揭开超神战甲的“神秘面纱”,一睹其功能模块是如何实现的，我想答案肯定是的，有幸的是前两天该款战甲的发明人为小编提供了相关资料，其中不乏精美、炫目的超神战甲实物图片，话不多说，大家一起来大饱眼福吧！

 硬件系统方框图

1.系统组成

外骨骼系统：Arduino Mega 2560主板*1，Mega扩展板*1，USB下载线*1，MPU6050运动传感器*2，电位器*2，Wii鸡腿手柄*1，HC05蓝牙模块*1，骑行防护服*1，PVC电线管若干，导线和端子若干，3D打印件若干，激光切割件若干，螺纹和扎带紧固件若干，5V 1A移动电源*1

仿真系统：Alpha 1S机器人*1，独显PC*1

2.技术指标

上身11自由度动作识别；2轴摇杆；2轴手柄加速度识别；2个可编程按键；低功耗蓝牙通信；机器人交互API；VR交互API动作识别精度0.1度，额定电压5V，额定功率5瓦，理论续航10h，电池容量10000mAh，充电电压5V，护甲10块，净重1.2Kg预留接口:5路步进电机驱动，2路硬件串口，1路I2C接口，1路SPI接口，26路数字输出，16路模拟输入。

关键硬件模块

1.MPU-6000（6050）

该款MPU为全球首例整合性6轴运动处理组件，相较于多组件方案，免除了组合陀螺仪与加速器时间轴之差的问题，减少了大量的封装空间。

MPU-6000（6050）的角速度全格感测范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec (dps)，可准确追踪快速与慢速动作，并且，用户可程式控制的加速器全格感测范围为±2g、±4g±8g与±16g。产品传输可透过最高至400kHz的IIC或最高达20MHz的SPI（MPU-6050没有SPI）。MPU-6000可在不同电压下工作，VDD供电电压介为2.5V±5%、3.0V±5%或3.3V±5%，逻辑接口VDDIO供电为1.8V± 5%（MPU6000仅用VDD）。MPU-6000的包装尺寸4x4x0.9mm(QFN)，在业界是革命性的尺寸。其他的特征包含内建的温度感测器、包含在运作环境中仅有±1%变动的振荡器。

2.Arduino Mega2560

采用USB接口的核心电路板，具有54路数字输入输出，适合需要大量IO接口的设计。处理器核心是ATmega2560， 同时具有54路数字输入/输出口（其中16路可作为PWM输出），16路模拟输入，4路UART接口，一个16MHz晶体振荡器，一个USB口，一个电源插座，一个ICSP header和一个复位按钮。Arduino Mega2560也能兼容为Arduino UNO设计的扩展板。

3.电阻式角度传感器

传感器内部有一个类似螺旋线的骨架，在这个骨架上从头到尾绕有一整根电阻丝。当传感器的轴作360度旋转时，压在电阻丝上的滑臂也可以顺着螺旋骨架旋转360度。
当然，多圈螺旋骨架可以使滑臂也旋转多圈，但最后总有一个端点（或电阻跳变点），它不可能永远旋转下去而电阻不跳变。 
多圈螺旋骨架结构，可以大大提高电阻式角度传感器的分辨率和量程。

角度编码器，类似于位移尺，通过模拟量来显示角度变化量，角度编码器有90度的和360度的，有多功能显示器，可以直接把角度编码器接到显示器上显示角度变化。

角度传感器，顾名思义，是用来检测角度的。它的身体中有一个孔，可以配合乐高的轴。当连结到RCX上时，轴每转过1/16圈，角度传感器就会计数一次。往一个方向转动时，计数增加，转动方向改变时，计数减少。计数与角度传感器的初始位置有关。当初始化角度传感器时，它的计数值被设置为0，如果需要，你可以用编程把它重新复位。

MExo超神战甲硬件模块位置图

超级战甲的硬件方面就为大家介绍到这里，稍后的超级战甲诞生记（3）将会为大家介绍软件方面的仿真平台以及相关程序，敬请期待。

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