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于a,state[0]<,等于b,
prestate<,等于state,
if((prestate等于等于2'b00)&,&,(state等于等于2'b10))
begin
cp<,等于1,dire<,等于1,
end
elseif((prestate等于等于2'b10)&,&,(state等于等于2'b11))
begin
cp<,等于1,dire<,等于1,
end
elseif((prestate等于等于2'b11)&,&,(state等于等于2'b01))
begin
cp<,等于1,dire<,等于1,
end
elseif((prestate等于等于2'b01)&,&,(state等于等于2'b00))
begin
cp<,等于1,dire<,等于1,
end
elseif((prestate等于等于2'b00)&,&,(state等于等于2'b01))
begin
cp<,等于1,dire<,等于0,
end
elseif((prestate等于等于2'b01)&,&,(state等于等于2'b11))
begin
cp<,等于1,dire<,等于0,
end
elseif((prestate等于等于2'b11)&,&,(state等于等于2'b10))
begin
cp<,等于1,dire<,等于0,
end
elseif((prestate等于等于2'b10)&,&,(state等于等于2'b00))
begin
cp<,等于1,dire<,等于0,
end
else
begin
if(cp)
begin
cot<,等于cot+1,
if(cot等于等于1)
begin
cot<,等于0,
cp<,等于0, end end end end always@(negedgecp) begin if(dire) begin counter<,等于counter+1, end else begin counter<,等于counter-1, end end always@(posedgeclk) begin case({a1,a0}) 3'b00: begin buf_h<,等于counter[23:16], buf_m<,等于counter[15:8], buf_l<,等于counter[7:0], data<,等于8'hzz, end 3'b01:data等于buf_l, 3'b11:data等于buf_m, 3'b10:data等于buf_h, /*default: begin end*/ endcase endendmodule
5.3RS-485程序
该程序利用定时器0中断对通信程序进行处理,首先定义了需要发送的数据常量,在主函数中使能定时中断,并对串行通信进行设置[24].
(1)包含必要的头文件,定义程序需要的全局变量和宏.
#include"16f837.h"
#include"int16cxx.h"
#difindenable1
#difinddisable0
#difindtrue1
#difindfault0
#difindreceive_en0
#difindtansfer_en1
#pragmabitio1@portb.5
#pragmabitio2@portb.6
#pragmabitio3@portb.7
#pragmabitc_en@portc.2
#pragmaorigin等于0*4
(2)中断处理子程序
interrupetserver(void)
{
uns8temp8,
int_save_registeres
charsvfsr等于fer,
if(toif)
{
tmro等于100,//8ms中断
ps2等于1,//预分频值为1:256
ps1等于1,
_8ms_count_ok等于enable,
toif等于0,
}
if(intf)
{
intf等于0,
}
if(tmrlif)
{
tmr2if等于0,
}
if(rcif)
{
rc_temp等于rcreg,
if(receive_ok等于等于fANLT)
{
if(_8ms_count_ok)
receive_coumt等于0,
if(receive_count<,8)
rxbuf[reseive_count]+rc_temp,
}
()主函数
对单片机内部寄存器进行配置,初始化各个标志位及常量,最后在while循环中完成通信任务
6.2遥控器的结构设计
6.2.1力反馈装置的主体设计
如图分别为主副遥控杆力反馈主体的部分的设计,上面安装了力矩电机个精密电位计,力矩电机负责产生力反馈效果,电位计将摇杆的旋转角度转换为电压信号输送给单片机.此结构包括两个旋转体,旋转体与支撑体之间安装了轴承,使力反馈效果好,准度更精确.如图6-3其中a是绕x轴旋转,b是绕轴y旋转.
6.2.2遥控杆的设计
遥控杆主要完成对机器人的操作,控制其运动方向,主遥控杆控制机器人及其部分关节的前后左右运动,以及整体与部分运动的切换.
6.2.3遥控器外形的设计
外形设计考虑要美观实用,注意遥控杆的布局和按键的分配.如图6-7在外形上开有一个圆形孔,和一个椭圆形孔,供主副遥控杆的装配.上面设计了九个按键,红色键为复位键,绿色按键为关节的选择键,当按下键时,主副操作手便切换为控制相应关节的运动.
6.2.4底座的设计
底座的作用是固定力反馈装置与外壳之间的装配,上面设计了四个定位孔,分别用来固定主副力反馈装置.如图6-8
6.2.5最终装配
先将力反馈装置装配在底座上.如图6-9
最后完成整体的装配.如图6-10
6.3遥控器实现的功能
本遥控器可以实现对机器人整体及部分的切换控制,当按下主操作杆母键时为控制机器人最前端的移动,可以控制其前后左右,副操作杆可以控制其上下.当选择遥控器主体上的切换键时,为控制相应部位的前后左右以及上下.当选择遥控器主体上的母键时,机器人完成复位动作.
第七章总结与展望
远程机器人是指在人的操纵下,能在人难以接近,无法进人或对人体有害的环境中完成比较复杂操作的一种远距离操作系统.在远程操作中利用力反馈技术是目前医疗机器人的研究热点之一,力反馈主操作手和力感觉从操作手是主从力反馈控制系统的重要组成部分.
本文在对国内,外远程机器人远程操作技术研究分析的基础上,建立了具有力反馈作用的主手操作系统,并设计出了遥控器的具体结构.在这个系统中,操作者可以通过力矩电机的震动感受到反馈力的大小,并根据直观的感受做出正确的决策.主要研究内容是:首先,分析了力反馈技术的分类,特点以及关键技术,对力反馈有了深层次的理解.然后,分析了力反馈遥控器的总体构成,从整体上把握遥控器的设计.其次,设计遥控器的硬件部分,设计了单片机与计算机的接口电路以及电机的驱动电路等等.再次,用C语言设计了遥控器部分驱动程序.保证遥控器功能的实现.最后,设计了遥控器的结构及外形,实现了功能与美观的组合.整个设计过程清晰明了,最终使遥控器的功能得到了实现.
随着网络技术的飞速发展,Inter逐渐被应用到远程操作系统中.通过网络功能,打破了远程机器人应用中地域上的限制,但是基于Inter的机器人控制系统由于传输距离远,传输时延成为重要问题.Inter传输时延不仅大,而且是时变的,随机的,导致整个系统的时变性和随机性,给控制带来很大困难.但是随着科学技术的不断发展,远程机器人系统中存在的问题将会不断得到解决.机器人的自我决策能力,人机交互性能,控制器结构的开放性将大幅度提高,远程机器人的应用领域将会越来越广.
参考文献
[1]SheridanThomasB.,Telerobotics,Automation,&,HumanSupervisoryControl,TheMITPress,1992
[2]高松海,遥控机器人,原子能出版社,1981126-158
[3]H.R.Choi,S.R.Lee,ForceDisplaySystemforManipulatingThinFlexiblObjects,IEEE.Int.WorkshoponRobotandHumanCommunication,1996,pp.507-512
[4]K.Shimoga,AStudyofPerceptualFeedbackIssuesinDexterousTelemanipulation,Proc.VirtualRealityAnn.IntelligentSystemsIEEEPress,1993,pp.263-279
[5]蒋新松.机器人学导论〔M〕.辽宁:
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