无线机器人示教盒控制系统的设计

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本文针对现有的工控机控制系统存在的位置固定,不利于观察,操作复杂,界面不友好等问题,构建了一套基于短距离无线通信技术和微机控制技术的简易机器人示教盒控制系统。该系统能够在短距离内以无线的方式控制机器人完成基本运动,并通过按键、液晶屏幕及菜单操作功能提供了良好的人机交互。   本文首先对国内外示教盒的研究现状进行了分析。在此基础上,针对本实验室现有的机器人控制系统的软硬件平台提出了一套无线机器人示教盒的总体设计方案:设计一款手持式机器人示教盒设备,利用短距离无线通信技术完成示教盒与上位机(工控机)之间的数据交互。示教盒的核心控制器采用MSP430系列单片机,主要完成:通过键盘操作和液晶显示的方式进行在线示教和机器人示教程序编辑.对于一个单一的示教程序,通过调用前面师兄完成的三个运动控制函数,可分别完成下列3种任务中的一种:(a)最多21步的关节运动;(b)最多走一条两点间直线;(c)最多走一条三点间的圆弧(上述三种运动现在还不能在同一个示教程序中混合编程)。上位机负责接收示教盒发送的命令及示教程序,并对其进行解释与执行,同时返回机器人的运行数据和状态。   然后,根据机器人示教盒的功能结构,文章提出了无线机器人示教盒的硬件整体结构设计方案,并以模块化的方式分别对示教盒主控制板和通信接口板的硬件电路的设计与实现进行了分析与介绍。   接着,在硬件设计的基础上,本文对整个系统的软件设计进行了功能模块划分并详细介绍了各个模块的实现方法。主要包括键盘处理模块、液晶显示模块、菜单系统模块、文件管理模块、无线通信模块等,其中无线通信方式的实现是本课题的重点。   文章的最后,介绍了系统的调试过程,得出了实验结论。并针对调试过程中发现的问题和不足之处,提出了改进设想。
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