單兵作戰用機器人控制系統設計

摘要：單兵作戰用機器人方便攜帶、操控簡(jiǎn)單、可代替人類(lèi)到達危險環(huán)境作戰。機器人通過(guò)無(wú)線(xiàn)電臺接收遙操控終端發(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器人，并實(shí)時(shí)掌握機器人的狀態(tài)信息。文中詳細介紹了單兵作戰用機器人的控制系統硬件和軟件設計。
關(guān)鍵詞：單兵作戰；機器人；控制系統；DSP

單兵作戰用機器人體積小，方便單兵野外作戰時(shí)攜帶，可完成偵察、作戰、排爆等任務(wù)。機器人能夠代替人類(lèi)到達不方便到達或危險的環(huán)境，確保了士兵的安全。車(chē)體是履帶式設計，行動(dòng)平穩。

1 單兵作戰用機器人控制系統硬件設計
為了實(shí)現士兵對機器人的實(shí)時(shí)控制，需要配合使用遙操控終端。機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(guò)按鈕、開(kāi)關(guān)、搖桿采集工作人員的操控指令，將操控指令轉換成數據，按照規定的格式通過(guò)串口發(fā)給無(wú)線(xiàn)電臺，無(wú)線(xiàn)電臺將該數據發(fā)送出去；機器人控制系統的無(wú)線(xiàn)電臺接收到來(lái)自操控終端的控制指令后，按照操控指令控制機器人運動(dòng)、武器擊發(fā)，同時(shí)機器人控制系統采集機器人的GPS位置、電池電量、超聲波避障信息等，把機器人信息打包后通過(guò)機器人上的無(wú)線(xiàn)電臺發(fā)送給遙操控終端的電臺，遙操控終端接收到機器人信息后，將其顯示在人機界面上，以備士兵隨時(shí)掌握機器人的實(shí)時(shí)信息。
單兵作戰用機器人控制系統是基于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TI公司推出的C2000平臺上的定點(diǎn)32位DSP芯片，主頻150 MHz、處理性能可達150 MIPS，每條指令周期6．67 ns。