基于A(yíng)RM 的漿果采摘機械手運動(dòng)控制研究

　　2.3 反饋模塊設計

　　本系統的電機使用光電編碼器進(jìn)行測速。光電編碼器具有低慣量、低噪聲、高分辨率和高精度等特點(diǎn)，適合于控制直流電機。將編碼器產(chǎn)生的脈沖信號經(jīng)變換得到電動(dòng)機速度用于速度反饋形成速度閉環(huán)，同時(shí)可以對脈沖信號進(jìn)行計數和運算，從而得到采摘機器手的位置和速度。

　　3 控制系統軟件設計

　　控制系統中控制任務(wù)的實(shí)現由應用程序來(lái)完成，應用程序設計的好壞將直接決定整個(gè)系統的控制質(zhì)量和控制效率。為了更好地進(jìn)行系統調試以及功能擴展，控制系統軟件也采用了模塊化結構設計。系統主程序主要分為初始化模塊和運行模塊兩大部分。

　　3.1 初始化模塊

　　初始化模塊需要完成的工作是：異常向量表定義、堆棧初始化、系統變量初始化、中斷系統初始化、I/O 初始化和外圍初始化等操作。

　　3.2 運行模塊

　　運行模塊通過(guò)中斷形式進(jìn)行，包括測速模塊、PID控制模塊和PWM 波輸出模塊。主要工作流程為：首先判斷是否有新的速度指令，若有，則判斷出速度大小和方向，并將其轉換成程序中規定的統一形式，以方便進(jìn)行PID 控制；然后判斷是否有新的傳感器反饋值，若有，則計算出電機的速度大小，并執行電機的PID 控制程序，接著(zhù)調用電機驅動(dòng)程序，改變PWM 占空比，輸出PWM 波，實(shí)現電機的速度控制。測速模塊每隔一定采樣時(shí)間對光電編碼器脈沖進(jìn)行采樣，以得到速度反饋值，運行模塊的主要流程如圖4 所示。

　　4 結束語(yǔ)

　　基于ARM 的運動(dòng)控制系統是漿果采摘機器人系統的一個(gè)重要組成部分。ARM 微處理器性能好、功耗低、體積小、移植性較好。以ARM 微處理器為核心的運動(dòng)控制系統可以通過(guò)硬件平臺的改進(jìn)和升級、軟件算法的再生和模塊化使整個(gè)控制系統具備可移植性，具有一定應用價(jià)值。