2021全国职赛：智能机器人控制器设计与故障排除详解

本次文档涉及的是2021年全国职业院校技能大赛高职组的"电子产品设计及制作"赛项第八个赛卷，主题是"智能机器人控制器设计及制作"。比赛要求参赛者使用Cortex-M3系列STM32F103ZET6（LQFP144）或51系列STC单片机IAP15W4K61S4（LQFP64S）处理器进行软件设计和硬件制作。 竞赛主要分为六个步骤： 1. 分析工作原理和功能需求：选手需要深入理解智能机器人控制器的工作原理，根据给定的技术资料和光盘内容，明确其功能要求，如图像识别、抓取和放置工件等。 2. 设计印刷电路板：利用Altium Designer软件，根据提供的智能机器人控制器原理图和线路板约束条件，设计出满足功能的印刷电路板布局。 3. 焊接任务：实际操作中，选手需完成电路板的焊接，确保硬件连接的准确性。 4. 结构设计和整机安装：组装智能机器人控制器的各个组件，包括开关、电源、电路板和插座，同时规划机箱内部的布线，确保信号传输的顺畅。 5. 故障排查：针对一款成品线路板，选手需要诊断并解决可能存在的问题，这有助于提高他们的故障排除能力和实战经验。 6. 功能调试和软件编写：编写并调试STM32F103或IAP15W4K61S4处理器的软件，确保智能机器人能够按照预设的技术指标运行，实现自动和手动操作模式。 整个比赛时间为8小时，期间选手需要在规定时间内完成所有任务，确保智能机器人能够准确地执行指定的动作，如机械手臂的运动控制、图像识别和抓取操作。此外，文档还详细描述了智能机器人的机械结构，如使用编码器的电机、位移传感器、行程开关、舵机和力传感器等，以及摇杆电位器控制板的连接方式。 这个项目不仅考察参赛者的电子设计能力，还包括了系统集成、编程、调试以及问题解决等多方面技能，对于提升学生的实践能力和工程思维具有重要意义。