基于DSP的仿生机器蟹多关节控制系统的实现(2)

第四层是“动力实现层”，它通过驱动组件实现由“步行足轨迹层”给出的足的运动，并对由于系统的动力学不确定性和干扰造成的误差进行校正。

各层之间，上层向下层输出控制量，由下层来具体实施。每执行一步，下层将状态信息实时地反馈给上层。

２ 单步行足控制系统的硬件设计

按照上述设计方案，采用自下而上的设计思路进行机器蟹控制系统的开发，以保证系统开发的可靠性，同时也符合模块化设计思想：在总体确定后，进行各功能模块的设计，并通过设计模块间的接口来组合成完整的系统。

首先使用ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７开发步行足伺服控制器模块，这是为了配合机器蟹样机本体的研制开发而同步进行的，这样有利于控制系统与被控对象间的兼容。

步行足伺服模块包括ＤＳＰ的最小系统、ＲＳ２３２通讯接口、ＤＰＲＡＭ接口、ＰＷＭ输出、电机码盘ＱＥＰ信号检测、码盘计数、关节转角初始定位、力信号检测等部分，如图３所示。伺服控制模块的各外设接口功能如下：

（１）ＲＳ２３２通讯接口：实现ＰＣ机与ＬＦ２４０７的上下层通讯，以便在单步行足控制实验中进行控制和状态观察；

（２）ＤＰＲＡＭ接口：用于实际机器蟹控制系统的多控制模块级联通讯和伺服模块与ＴＭＳ３２０ＶＣ５４１０系统的通讯；

（３）ＰＷＭ输出接口：利用ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７的片内外设生成数字ＰＷＭ信号，作为电机控制信号；

（４）码盘计数接口：用于电机转速检测中的正交编码信号（ＱＥＰ）检测、电机旋转方向判断，与关节转角定位信号结合使用，来检测关节转角；

（５）关节转角初始定位接口：采集用于关节初始定位的霍尔传感器信号；

（６）力信号接口：处理和检测足端ＦＳＲ传感器的接触力信号。 （转载自中国科教评价网http://www.nseac.com）

图4 计数器结构框图

２．１ ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７的功能介绍