基于慣性模塊和網(wǎng)絡(luò)的手臂對機(jī)械手遠(yuǎn)程同步控制技術(shù).pdf

1、遠(yuǎn)程同步控制有很多用途，在環(huán)境復(fù)雜危險(xiǎn)的情況下，通過這種方式控制機(jī)器人代替人類完成工作，能保護(hù)人類的安全。而一些科研探索任務(wù)中，人員不方便現(xiàn)場操作，也可以遠(yuǎn)程同步控制機(jī)器人來做采樣拍攝等工作。美國火星探索用機(jī)器人就具有這種遠(yuǎn)程控制功能。
　　本文主要實(shí)現(xiàn)了無線慣性模塊的姿態(tài)信號實(shí)時(shí)采集，以及利用采集到的姿態(tài)信號進(jìn)行對機(jī)械手的遠(yuǎn)程同步控制。文中主要解決了三個(gè)任務(wù)，第一個(gè)任務(wù)是實(shí)現(xiàn)了無線慣性模塊的姿態(tài)測量，通過軟件開發(fā)工具包的編程，成

2、功采集到了實(shí)時(shí)姿態(tài)信號，而且可以多個(gè)模塊同時(shí)采集。第二個(gè)任務(wù)是實(shí)現(xiàn)姿態(tài)信號的遠(yuǎn)程傳輸，傳輸基于網(wǎng)絡(luò)，通過對模式和協(xié)議的選擇，最終確定了采用服務(wù)器/客戶端模式，利用TCP協(xié)議編程實(shí)現(xiàn)信號的傳輸。第三個(gè)任務(wù)是對機(jī)械手的實(shí)時(shí)控制，考慮到姿態(tài)控制信號一直刷新，反饋系統(tǒng)效果不大，所以控制系統(tǒng)采用簡潔的開環(huán)系統(tǒng)控制，機(jī)械手舵機(jī)控制器通過串口接收到控制指令，執(zhí)行完一條指令后，短暫暫停后就開始接收和執(zhí)行下一條指令。
　　另外，本文還對整個(gè)設(shè)計(jì)的實(shí)

3、時(shí)性進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)的策略也是從三個(gè)任務(wù)分別進(jìn)行改進(jìn)。信號采集部分主要通過設(shè)置硬件和更改數(shù)據(jù)刷新頻率，傳輸部分通過調(diào)用TCP通訊中解決擁塞問題的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制機(jī)械手部分，采用SYNC WRITE指令模式代替單條指令依次發(fā)送的模式，以節(jié)約控制時(shí)間。
　　文中利用無線慣性模塊，機(jī)械手和有網(wǎng)絡(luò)連接的兩臺電腦，成功搭建了一個(gè)簡單的遠(yuǎn)程同步控制系統(tǒng)，雖然在實(shí)時(shí)性和姿態(tài)精準(zhǔn)度上還有很多問題需要解決，但是通過進(jìn)一步的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，應(yīng)該可以解