Разработка и исследование мехатронной мобильной системы шарового типа
Разработка и исследование системы прямого компьютерного управления роботом
Изтегляне 1.09 Mb.
|
Свързани:
Конструктивное усовершенствование шасси самолета Ту
| 4. Разработка и исследование системы прямого компьютерного управления роботом
.1 Разработка структуры компьютерного управления Основные принципы разрабатываемой системы уже были приведены (см. разд. 1.4). Однако рассмотрим их еще раз. Исследуемый объект - шар, с перемещаемым внутри него центром тяжести. Этот центр тяжести представляет из себя одноосную тележку (см. разд. 2.1), которая ездит по внутренней поверхности сферы робота. Для точного управления объектом необходимо получать данные о его состоянии. Сюда входит его положение на плоскости и положение груза на внутренней поверхности сферы. Получение такой информации возможно только с помощью специальной системы определения местоположения (для определения положения на плоскости) и гироскопа (для определения отклонения груза по углам). Использование таких систем сложно, дорогостояще и требует использования микроконтроллера для сбора данных, передачу их на ЭВМ, получения управляющих сигналов и их реализацию. На данном этапе разработки макета использование таких элементов не представляется возможным по финансовым показателям и показателю трудозатрат. Таким образом, реализация управления перемещением груза будет осуществляться напрямую, с использованием радиопередатчика и радиоприемника, применяемых при производстве радиоуправляемых игрушек. Особенность этой системы радиопередачи сигнала состоит в том, что он напрямую передает сигнал со своих управляющих входов на передатчике на силовые выходы на приемнике. Таким образом, в данной системе будет реализовано прямое компьютерное управление, где управляющие сигналы при передаче не будут претерпевать изменений по форме, а будут только усиливаться. Вывод таких сигналов возможно сделать с выводов LPT-порта, так как частота работы порта более или менее позволяет выдавать ШИМ с требуемыми параметрами, его электрических параметров достаточно для управления ключевым преобразователем на полевых транзисторах, его программирование просто, а интерфейс предоставляет достаточное количество параллельно работающих выходных линий. ШИМ выбрана как таковая по причине простого ее использования в данной системе: нет необходимости разбиения сигнала по уровням, а только во времени, простая программная реализация, достаточные частотные параметры оборудования. Формирование ШИМ-сигнала, битовой карты для LPT-порта, производится в основной программе на инструментальной ЭВМ. Эта же программа производит подготовку данных с клавиатуры (в том числе и считывание их) или из файла. Управление с клавиатуры производит оператор, вывод же управляющих сигналов в файл производится во время работы модели системы, которая по времени разделена с проведением самого эксперимента по управлению объектом за счет этой самой буферизации в файл. Таким образом можно записать несколько последовательностей управляющих сигналов для повторного проведения того или иного эксперимента без повторной прогонки модели. Полученная структура системы представлена на рис. 4.1. Рис. 4.1 - Структура системы прямого компьютерного управления Далее будет приведено описание аппаратной и программной частей системы. Следует еще раз отметить, что описание аппаратной (см. разд. 4.2) и программной (см. разд. 4.3) частей сокращено, так как большая часть их разработки проведена до написания данной работы и описана в других отчетах по данной теме. Изтегляне 1.09 Mb. Сподели с приятели:
|