[工程经验] 机器人的控制方式与操作模式
前言:
? ? ? ? ?研究員在自主研發(fā)機器人時,會面臨一個難題:怎樣實現(xiàn)人機協(xié)作。
? ? ? ? 人機協(xié)作簡單的概述為:人在前端實現(xiàn)對機器人的控制和機器人狀態(tài)對人的反饋(這只是人機協(xié)作的一部分)。
? ? ? ? 機器人廣義上分為兩種控制方式和三種操作模式:
- 控制方式:
- 操作模式:
1.手動搖操作模式
? ?選擇手動遙操作模式后,研究員通過手柄或界面對機器人進行點動控制。此模式支持兩種操作方式:操縱桿控制和界面控制。
- 操縱桿控制方式:機器人的運動狀態(tài)將完全由操縱桿的位資狀態(tài)“實時”決定。
- 界面控制方式:所有的控制按鈕將被置為點動模式,即某功能按鈕的啟動時間與鼠標擊中按鈕的時間相同。
? ? 軟件層面,計算機循環(huán)檢測是否接收到上位機的控制指令。若未接收到指令則繼續(xù)檢測,若接收到指令,則開始運動準備。? ?
? ? 實例:
? ? ? ? ? ? ? 機器人接收到上位機的直行指令后,軟件層首先提取運動參數(shù):速度和方向。然后,進入控制運動算法子程序,將運算結(jié)果發(fā)送到電機控制子程序。在執(zhí)行完一個指令周期后,再次檢測是否接收到上位機的控制指令,若仍接收到相同直行,則再次執(zhí)行上述步驟,否則驅(qū)動電機停止工作。
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2.半自主遙操作模式
? ?選擇半自動搖操作模式后,研究員可通過手柄或界面對機器人進行長動控制。在此種遙操作模式下,只能選擇界面控制。
- 選擇界面控制方式后,所有的控制按鈕將被置為長動模式,即某功能按鈕的啟動時間由設(shè)定的參數(shù)決定。
? ?軟件層面,計算機循環(huán)檢測是否接收到上位機的控制指令。若未接收到指令則繼續(xù)檢測,若接收到指令,則開始運動準備。? ? ?
? ?實例:
? ? ? ? ? ? ?機器人接收到上位機的直行指令后,軟件層首先提取運動參數(shù):速度、方向和直行距離。然后,進入控制運動算法子程序,將運算的結(jié)果發(fā)送到電機控制子程序。在執(zhí)行完一個指令周期后,檢測前進的距離是否等于預(yù)設(shè)距離,若不相等,則再次執(zhí)行上述步驟,否則電機停止工作。
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3.自主運動模式
?? 選擇自主運動模式后,研究員只需給出相應(yīng)的任務(wù),機器人可自主完成。
? ?軟件層面,計算機循環(huán)檢測是否接收到上位機的控制指令。若未接收到指令則繼續(xù)檢測,若接收到指令,則開始運動準備。
? ?實例:
? ? ? ? ? ? 機器人接收到上位機的目標點行進指令后,軟件層第一步做出路徑規(guī)劃,計算出運動參數(shù):速度、方向、角度等。第二步,進入控制運動算法子程序,將運算的結(jié)果發(fā)送到電機控制子程序。第三步,檢測運動過程是否出現(xiàn)故障,若出現(xiàn)故障,向上位機發(fā)送報警指令,人為作出處理。否則在直行完一個指令周期后,檢測是否到達目標位置,若未到達,則再次執(zhí)行上述步驟,否則電機停止工作。
總結(jié)
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