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[小白經驗] 機器人的控制方式與操作模式

前言:

         研究員在自主研發機器人時,會面臨一個難題:怎樣實現人機協作。

        人機協作簡單的概述為:人在前端實現對機器人的控制和機器人狀態對人的反饋(這只是人機協作的一部分)。

        機器人廣義上分為兩種控制方式三種操作模式:

  • 控制方式:
  1. 操縱桿控制
  2. 介面控制
  • 操作模式:
  1. 手動搖操作模式
  2. 半自動搖操作模式
  3. 全自動搖操作模式

1.手動搖操作模式

   選擇手動遙操作模式後,研究員通過手柄或介面對機器人進行點動控制。此模式支援兩種操作方式:操縱桿控制和介面控制。

  • 操縱桿控制方式:機器人的運動狀態將完全由操縱桿的位資狀態“實時”決定。
  • 介面控制方式: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滑鼠擊中按鈕的時間相同。

    軟體層面,計算機迴圈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檢測,若接收到指令,則開始運動準備。   

    例項:

              機器人接收到上位機的直行指令後,軟體層首先提取運動引數:速度和方向。然後,進入控制運動演算法子程式,將運算結果傳送到電機控制子程式。在執行完一個指令週期後,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,則再次執行上述步驟,否則驅動電機停止工作。

2.半自主遙操作模式

   選擇半自動搖操作模式後,研究員可通過手柄或介面對機器人進行長動控制。在此種遙操作模式下,只能選擇介面控制。

  • 選擇介面控制方式後,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定的引數決定。

   軟體層面,計算機迴圈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檢測,若接收到指令,則開始運動準備。     

   例項:

             機器人接收到上位機的直行指令後,軟體層首先提取運動引數:速度、方向和直行距離。然後,進入控制運動演算法子程式,將運算的結果傳送到電機控制子程式。在執行完一個指令週期後,檢測前進的距離是否等於預設距離,若不相等,則再次執行上述步驟,否則電機停止工作。

3.自主運動模式

   選擇自主運動模式後,研究員只需給出相應的任務,機器人可自主完成。

   軟體層面,計算機迴圈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檢測,若接收到指令,則開始運動準備。

   例項:

            機器人接收到上位機的目標點行進指令後,軟體層第一步做出路徑規劃,計算出運動引數:速度、方向、角度等。第二步,進入控制運動演算法子程式,將運算的結果傳送到電機控制子程式。第三步,檢測運動過程是否出現故障,若出現故障,向上位機發送報警指令,人為作出處理。否則在直行完一個指令週期後,檢測是否到達目標位置,若未到達,則再次執行上述步驟,否則電機停止工作。