一種基于壓力傳感觸控技術(shù)的智能地板

　　2.2定位平臺(tái)的設(shè)置

　　定位平臺(tái)由16個(gè)傳感器和4塊玻璃板組成，總面積為70×70 cm2，分為4個(gè)單元。傳感器采用輪輻式壓力傳感器(型號(hào)為BK-4)。傳感器自身集成有電橋，對(duì)外有4條引線，分別為電源Vbg、GND、信號(hào)+和信號(hào)-.由于傳感器輸出的信號(hào)微弱(μV～mV級(jí))，因此需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。本系統(tǒng)采用的放大器為AD623.

　　為確保定位的準(zhǔn)確，定位平臺(tái)需要調(diào)平。當(dāng)定位平臺(tái)不平時(shí)，即當(dāng)傳感器高度不一致，在圖1所示的四支點(diǎn)定位模型中可能會(huì)有1或2個(gè)支點(diǎn)處于不受力的懸空狀態(tài)，即“虛腿”現(xiàn)象。“虛腿”現(xiàn)象將改變四支點(diǎn)平臺(tái)力的分布，從而不能應(yīng)用四支點(diǎn)公式求重心位置。周祖濂通過數(shù)學(xué)模型證明了在四支點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的四個(gè)支點(diǎn)能夠同時(shí)受力，即“虛腿”現(xiàn)象可以通過調(diào)平來避免。

　　四支點(diǎn)平臺(tái)的簡(jiǎn)單調(diào)平通常采用向最高支撐靠攏的方法，即通過墊片調(diào)節(jié)4個(gè)支點(diǎn)中高度較低的3個(gè)，使其與最高支點(diǎn)高度一致從而調(diào)平臺(tái)面。本系統(tǒng)通過在傳感器下墊紙片的方法調(diào)平定位平臺(tái)。

　　3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)上位機(jī)開發(fā)平臺(tái)采用NI公司推出的LabVIEW 2013.設(shè)計(jì)的軟件界面如圖3所示。

　　圖3軟件界面

　　3.1定位顯示模塊

　　定位顯示模塊的輸入為16個(gè)壓力傳感器的數(shù)據(jù)，經(jīng)過濾波和計(jì)算，輸出為定位平臺(tái)上物體重心的位置。位置顯示方式包括文本坐標(biāo)和二維圖片，路徑顯示方式為XY圖。定位顯示流程如圖4所示。

　　圖4定位顯示流程

　　3.2運(yùn)動(dòng)控制模塊

　　運(yùn)動(dòng)控制模塊是通過在PC機(jī)和小車間建立藍(lán)牙通信實(shí)現(xiàn)的。不具備藍(lán)牙功能的PC機(jī)可通過藍(lán)牙適配器和BlueSoleil軟件實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙功能，小車端通過UART接口連接一藍(lán)牙透?jìng)髂K，此時(shí)，PC機(jī)端和小車端建立了虛擬串口連接，LabVIEW端通過VISA串口通信編程實(shí)現(xiàn)向小車發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令。本模塊可完成對(duì)小車的速度控制以及前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停止5種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制。

　　3.3遠(yuǎn)程監(jiān)視模塊

　　遠(yuǎn)程監(jiān)視模塊中，PC機(jī)為位置管理服務(wù)器，Android終端為客戶機(jī)，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用分布式Publisher-Subscriber模式，PC機(jī)為所有注冊(cè)的Android終端提供位置查詢服務(wù)。