基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)設計

侯 姍

（晉中職業(yè)技術學院，山西 晉中 030600）

0 引 言

黑箱技術在因果二元法的應用程度不斷加深，Linux 作為一種開放式的源代碼，能夠?qū)谙浼夹g進行有針對性的定制。Linux 以其內(nèi)核小以及效率高的特點，在嵌入式操作系統(tǒng)中以絕對的優(yōu)勢被廣泛應用。同時，嵌入式Linux 在價格上極具競爭力，且性能穩(wěn)定，不易受外界因素干擾[1]。由于通信技術的不斷發(fā)展，多關節(jié)機器人通信在多關節(jié)機器人研究中成為最重要的一項。多關節(jié)機器人通信直接決定了多關節(jié)機器人集成到系統(tǒng)中的程度以及系統(tǒng)支持的控制復雜度[2]。因此，本文進行基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)設計，致力于實現(xiàn)多關節(jié)機器人遠程通信及近程通信的雙重控制。

1 基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)設計

1.1 硬件設計

基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)硬件設計的主要內(nèi)容為嵌入式通信控制器，型號為NS487-Si285G-P234。嵌入式通信控制器是一款能夠同時控制遠程通信及近程通信的通信控制器，能夠在極大程度上提高基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)的硬件性能[3]。嵌入式通信控制器是基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)硬件中最重要的部分，在嵌入式通信控制器使用時可以將嵌入式通信控制器的通信控制信號設為P 點。其中，P 點所控制的多關節(jié)機器人通信內(nèi)容主要包括多關節(jié)機器人的行動軌跡、QWRE、AWVG、APOL、RTY 以及EFRY[4]?？梢詫⑶度胧酵ㄐ趴刂破髡麄€工作狀態(tài)均視為智能控制。在整個基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)中P 點為1 000個，系統(tǒng)的實際容量有1 205 個[5]，將通信信號按照窄帶高速雙模通信特征進行分類。

1.2 軟件設計

在基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)軟件設計中，首先利用采集端采集多關節(jié)機器人通信信號，而后進行通信數(shù)據(jù)預處理，再通過設計數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對多關節(jié)機器人實時通信[6]。利用嵌入式Linux將多關節(jié)機器人通信信號初始化，以Linux 能否通過采集端采集多關節(jié)機器人通信信號為判定標準，在此基礎上進行通信數(shù)據(jù)預處理。將經(jīng)過處理的多關節(jié)機器人通信信號統(tǒng)一錄入數(shù)據(jù)庫，從而獲取高移植通信頻率的多關節(jié)機器人通信信號?；谇度胧絃inux 將多關節(jié)機器人通信軟件流程，如圖1 所示。

根據(jù)圖1 所示，嵌入式Linux 能夠減少多關節(jié)機器人通信信號受到的外界干擾，精準采集通信信號。

2 對比實驗

2.1 實驗準備

為了論證本文設計的有效性，采用實驗的方法確保基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)的優(yōu)越性，對多關節(jié)機器人實時的移植通信頻率進行實驗。整個實驗均在統(tǒng)一環(huán)境下進行，并且選用相同的多關節(jié)機器人進行實驗。實驗總次數(shù)為20 次，使用兩個系統(tǒng)分別各采集10組多關節(jié)機器人實時的移植通信頻率。設置傳統(tǒng)通信系統(tǒng)為對照組，本文通信系統(tǒng)為實驗組。

圖1 基于嵌入式Linux 將多關節(jié)機器人通信軟件流程圖

2.2 實驗結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)設計的對比實驗，記錄10 組實驗數(shù)據(jù)，將兩個系統(tǒng)下對于多關節(jié)機器人實時的移植通信頻率進行對比。為了更直觀的體現(xiàn)出兩個系統(tǒng)對于多關節(jié)機器人實時的移植通信頻率的差異性，將實驗結(jié)果繪制為曲線圖，如圖2 所示。

通過圖2 可得：本文設計的基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)的移植通信頻率明顯高于傳統(tǒng)的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)。由此可見，基于嵌入式Linux的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)可以提高多關節(jié)機器人通信質(zhì)量。同時，基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)的各項功能均可以滿足對設計的硬性要求。

3 結(jié) 論

基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)是對多關節(jié)機器人通信進行控制的最實用和最可靠的方法，多關節(jié)機器人的通信效果對于多關節(jié)機器人的研究是十分重要的。因此，對基于嵌入式Linux 的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)進行研究，以大幅度提高多關節(jié)機器人的移植通信頻率，完成傳統(tǒng)的多關節(jié)機器人通信系統(tǒng)所不能完成的任務。

圖2 兩個系統(tǒng)的移植通信頻率對比圖