多自由度系统运动学方程求解的VHDL应用
针对多自由度系统的运动学计算复杂,在实时运动控制中,单处理器下获取计算结果耗费较长时间,且难以获取期望的精确结果,本文引入协处理器增加系统自由度。设计硬件并实现其在六足机器人运动中的应用。引入协处理器增加系统自由度,分担主处理器负载。根据六足机器人机械结构(图1)建立运动学方程。选择合适的串口、电机、芯片结构(图6)。用VHDL语言编写程序并在FPGA上测试。设计运动学协处理器用于六足机器人关节角度的计算。该协处理器包含内部串行端口,可与具有内部控制器和串口的电机配合使用。设计的硬件将运算得到的关节角度通过串口发送至六足机器人。并可以通过串口从主处理器获取必要的参数来计算关节角度。用VHDL语言编写并在FPGA上测试。所设计的硬件亦可以应用于其他机器人。
关键词:
多自由度系统,
运动学,
协处理器,
串行通信,
六足机器人