單兵作戰(zhàn)用機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：單兵作戰(zhàn)用機(jī)器人方便攜帶、操控簡(jiǎn)單、可代替人類到達(dá)危險(xiǎn)環(huán)境作戰(zhàn)。機(jī)器人通過無線電臺(tái)接收遙操控終端發(fā)送的控制指令，按照指令行動(dòng)；同時(shí)機(jī)器人采集自身的狀態(tài)信息，發(fā)回遙操控終端。手持遙操控終端的士兵能夠方便的控制機(jī)器人，并實(shí)時(shí)掌握機(jī)器人的狀態(tài)信息。文中詳細(xì)介紹了單兵作戰(zhàn)用機(jī)器人的控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：單兵作戰(zhàn)；機(jī)器人；控制系統(tǒng)；DSP

單兵作戰(zhàn)用機(jī)器人體積小，方便單兵野外作戰(zhàn)時(shí)攜帶，可完成偵察、作戰(zhàn)、排爆等任務(wù)。機(jī)器人能夠代替人類到達(dá)不方便到達(dá)或危險(xiǎn)的環(huán)境，確保了士兵的安全。車體是履帶式設(shè)計(jì)，行動(dòng)平穩(wěn)。

1 單兵作戰(zhàn)用機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
為了實(shí)現(xiàn)士兵對(duì)機(jī)器人的實(shí)時(shí)控制，需要配合使用遙操控終端。機(jī)器人與遙操控終端的工作原理如圖1所示。

遙操控終端通過按鈕、開關(guān)、搖桿采集工作人員的操控指令，將操控指令轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，按照規(guī)定的格式通過串口發(fā)給無線電臺(tái)，無線電臺(tái)將該數(shù)據(jù)發(fā)送出去；機(jī)器人控制系統(tǒng)的無線電臺(tái)接收到來自操控終端的控制指令后，按照操控指令控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、武器擊發(fā)，同時(shí)機(jī)器人控制系統(tǒng)采集機(jī)器人的GPS位置、電池電量、超聲波避障信息等，把機(jī)器人信息打包后通過機(jī)器人上的無線電臺(tái)發(fā)送給遙操控終端的電臺(tái)，遙操控終端接收到機(jī)器人信息后，將其顯示在人機(jī)界面上，以備士兵隨時(shí)掌握機(jī)器人的實(shí)時(shí)信息。
單兵作戰(zhàn)用機(jī)器人控制系統(tǒng)是基于DSP芯片及與其外圍電路、電源電路組成。DSP芯片選用TMS320F2812。TMS320F2812是美國(guó)TI公司推出的C2000平臺(tái)上的定點(diǎn)32位DSP芯片，主頻150 MHz、處理性能可達(dá)150 MIPS，每條指令周期6．67 ns。