引用 基于DSP的仿人机器人运动控制器设计

 

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狂野牛仔~啪啪 的 基于DSP的仿人机器人运动控制器设计

摘要:采用DSP 作为机器人控制器的主处理器,设计出一套功能强大、使用方便的机器人运动控制系统,从根本上解决了单片机带来的各种问题。该控制器采用位置反馈的方式,同时通过总线接口与主控计算机实时交互信息。所设计的控制器原理明确,结构清晰,是对机器人控制领域的一种新的尝试。

关键词:机器人;运动控制器;高速度数字信号处理器;CAN 总线 

引言

传统的机器人运动控制器大部分是以嵌入式单片机为核心的,但其运算速度和处理能力远不能满足机器人控制系统飞速发展的需要,日益成为阻碍机器人技术进步的瓶颈。随着以电子计算机和数字电子技术为代表的现代高技术的不断发展,尤其是高速度数字信号处理器DSP 的出现,从根本上解决了嵌入式系统运算能力不足的问题,并为机器人运动控制系统的改进提供了新的途径。该文正是从这一点出发, 选用控制能力很强的DSP芯片TMS320LF2407A作为机器人运动控制器的主处理器,设计出一种高性能机器人运动控制器,显著地提高了整个机器人的运动性能。

1 　控制系统结构

机器人的各种运动由各个关节轴系完成,机器人控制本质上是对各关节轴系的控制。每个轴系具有一个自由度,可以完成某一方向的转动任务,所有轴系同时协调运动就可以完成相对复杂的动作。国防科技大学机电工程与自动化学院机器人教研室最新研制的仿人步行机器人,其内部各关节结构如图1所示。