在具有32个自由度的人形机器人中，可以使用分布式控制架构来使每个关节精确。
里使用基于RS 485总线上TMS320F240DSP控制器作为附分布式控制器，它是非常适合安装在机器人手臂内侧的小空间，并允许增量检测电路的完整的设计码轮和速度，以及相应的软件设计。计一个联合控制器与自由的分布式机器人度可满足仿人机器人的技术和系统运行路径的要求。形机器人;共同控制器;分布式控制系统; CSP CSP号：TP24文献标识码：A文章编号：1004-373X（2009）20-029-03Conception的共同控制类人机器人基于DSPSHAN林娜，Chongran姜陈文平（计算机科学学院和电子技术，佳木斯大学，佳木斯154007，中国）摘要：一种分布式控制系统的结构可以以人形Rodot可以采用32个自由度，以确保基于RS 485总线上的每个articulation.TMS320F240DSP的精确运动采用通用控制器，非常适合安装在狭窄空间的室内机械臂上。计了增量磁盘电路和速度检测及其各自的应用。述分布式控制器6个自由度的机械手臂达到要求人形机器人的轨迹要求和键système.Mots的实现：人形机器人关节控制器，分布式控制系统，DSP引言人形机器人可移动。有多种自由度的性爱，包括手臂，颈部，腰部，腿部等，可以执行更复杂的任务。些接头必须连接在一起，以实现统一的协调控制，实时控制系统的可靠性。
欲提出了更高的要求[1]。去，集中控制系统具有高度集中的控制功能。地错误可能导致整个系统故障并降低其可靠性和稳定性。制系统用于实现系统控制功能[2，3]。定所述机器人臂的控制系统的控制算法的计算和坐标多轴控制，分布式控制的基于RS485总线上的体系结构在图1中规划算法示运动是由主计算机[4]和主计算机还通过RS 485总线，它负责联合控制器的协调公共控制器通信来实现。个链路控制器和一个马达，一个驱动器和一个复位装置是一个位置伺服系统，其负责结合可变的机器人手臂[5-7]的特定的控制任务。
公共控制器硬件电路本设计采用DSP TMS320F240 TI 2000系列作为控制单元的人形机器人设计分布式控制器的分布式控制系统的硬件设计的示意图。时钟频率高达20MHz，高速处理能力和许多片上资源，特别是其集成管理模块独特的事件，它在领域中的广泛应用电机控制。片本身很小，外部扩展所需资源较少，节省了空间。共控制器控制器电路图的电路图如图2所示[8，9]。
动机驱动器的接口电路的控制模式可以被分为两种类型：速度控制模式和位置控制模式（通常使用电位计作为马达位置传感器）。里，速度控制模式被采用和输入控制信号为0〜10。此的模拟量，有必要使用一个转换电路d / A转换器，用于将数字输出从DSP输出到模拟信号。
DAC7621是d / A转换器，具有并行输入12b相集成参考源和0至4.095 V的12位输入端被连接D0和D11之间从DSP数据总线的输出范围。芯片选择输入引脚可以连接到DSP / IS的I / O控制线。
了获得的0〜10 V的模拟信号，在0〜4095伏的信号被使用运算放大器LM358组成相同的模拟电路放大2.5倍。共控制器硬件电路图3转换d / A模拟电路，并且即使在驱动器和控制器不是孤立的图2框图中，尖端将在控制器电路破坏该装置中，如RAM中。此，恒温阀芯设计了基于HCNR201线性光电耦合器的隔离电路，如图2所示。
4基于光电耦合器的线性隔离电路HCNR201线性光电耦合器只能作为隔离电流工作。入电流和输出电流是线性的。U6B是图3的LM358芯片的另一运算放大器它0〜10 V转换输入电压转换成的范围内20mA的电流信号，并介绍了线性光耦合器HCNR201。后HCNR201的输出电流被转换为0〜10V的电压信号通过一个单一的轨至轨运算放大器，所述AD8519组成的电压跟随器，作为向驾驶员传递的模拟信号。
然，HCNR201两侧的电路必须使用不同的电源和地。论是LM358运算放大器根据来自控制器的输入的12 V电源供电，而AD8519是由从驱动器的输入端的10V供电。图5中所示的增量式编码器的信号的增量式编码器的信号处理电路的处理电路J8是编码器信号输入接口MR.Il AM26C32用于由RS 422所产生的差分信号转换的MR编码成TTL电平三个通道并获得三个信号与RS 485总线RS 485通信电路的增量式编码器通信电路的一个，B和Z.图5的信号处理电路是通信总线。
TMS320F240 DSP芯片不具有RS485总线接口，它使用两个通信芯片485和MAX485 TMS320F240 RXD串行端口。TTL电平从TXD在RS 485转换和DSP TMS320F240销的RXD和TXD分别连接到所述第一通信芯片485和RO 485从第二通信芯片DI的销。SPISIMO和SPISOMI连接器TMS320F240 DSP被连接到RE MAX485的使能引脚，以控制DSP芯片TMS320F240的数据传输端口连接到总线或从总线分离（参见图6）。6两个MAX485芯片和公共控制器主程序的主程序的序列在图7中所示的人形机器人控制器的DSP接口电路TMS320F240软件设计寄存器初始化操作主要包括：调整CLK CPU〜2倍外部晶体振荡器为16MHz，串行通信的波特率设定：38.4 kb / s的;与定时器/计数器相关的寄存器的设置;设置与QEP电路单元相关的寄存器;中断控制寄存器设置等[10]。行端口接收数据串行端口中断服务程序接收数据接收程序图表在图8中在中断服务程序中所示，从该数据中的数据接收寄存器被读出并存储在数据接收区域无需进一步分析或处理。数据接收区是在mémoire.Lorsqu’un完整的指令的消息数据的一个临时存储区域被存储，分析和由主程序处理。行数据接收中断服务程序的7主程序流程图8流程图的中断服务程序循环控制周期中断服务是在图9中示出的定时器/ counter是位置环和速度循环命令周期的速率：2 ms。时器中断服务程序每2 ms输入一次。置和速度反馈值的返回值被读出，进行了积分分离PID运算并输出被输出到d / A.在模拟量。于每个插补周期（50 ms），主计算机将运动计划后的目标位置发送到公共控制器。标位置被在脉冲数为单位的增量编码器信号的四倍之后表达，且先前的目标位置被用作零点脉冲计数的。此，阅读了新的目标位置后，公共控制器也应该使用先前的目标位置作为新的零点增量轴编码器的脉冲数的，测量电动机的实际位置，并比较和计算新的位置目标。
计算机可以请求发动机的当前操作的实际位置，根据由所述铰链控制器返回besoins.La位置是关节角度的绝对位置和所述设备等于0.1° 。务中断控制周期同步结论的服务程序的9组织铰接式控制器的研究和设计分布式人形机器人手臂有显著的科学价值和现实意义，以提高性能和容量人形机器人的人机交互。时控制器[11]机器人臂提供先进的网络架构和人形机器人系统中的通信标准，这反映了高可用性，容错，可靠性和实时扩展。践表明，应用的视角极为广泛。
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