基于嵌入式Linux 的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

侯 姍

（晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 晉中 030600）

0 引 言

黑箱技術(shù)在因果二元法的應(yīng)用程度不斷加深，Linux 作為一種開(kāi)放式的源代碼，能夠?qū)谙浼夹g(shù)進(jìn)行有針對(duì)性的定制。Linux 以其內(nèi)核小以及效率高的特點(diǎn)，在嵌入式操作系統(tǒng)中以絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用。同時(shí)，嵌入式Linux 在價(jià)格上極具競(jìng)爭(zhēng)力，且性能穩(wěn)定，不易受外界因素干擾[1]。由于通信技術(shù)的不斷發(fā)展，多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信在多關(guān)節(jié)機(jī)器人研究中成為最重要的一項(xiàng)。多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信直接決定了多關(guān)節(jié)機(jī)器人集成到系統(tǒng)中的程度以及系統(tǒng)支持的控制復(fù)雜度[2]。因此，本文進(jìn)行基于嵌入式Linux 的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)，致力于實(shí)現(xiàn)多關(guān)節(jié)機(jī)器人遠(yuǎn)程通信及近程通信的雙重控制。

1 基于嵌入式Linux 的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 硬件設(shè)計(jì)

基于嵌入式Linux 的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為嵌入式通信控制器，型號(hào)為NS487-Si285G-P234。嵌入式通信控制器是一款能夠同時(shí)控制遠(yuǎn)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(guān)節(jié)機(jī)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(guān)節(jié)機(jī)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(shí)可以將嵌入式通信控制器的通信控制信號(hào)設(shè)為P 點(diǎn)。其中，P 點(diǎn)所控制的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信內(nèi)容主要包括多關(guān)節(jié)機(jī)器人的行動(dòng)軌跡、QWRE、AWVG、APOL、RTY 以及EFRY[4]?？梢詫⑶度胧酵ㄐ趴刂破髡麄€(gè)工作狀態(tài)均視為智能控制。在整個(gè)基于嵌入式Linux 的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信系統(tǒng)中P 點(diǎn)為1 000個(gè)，系統(tǒng)的實(shí)際容量有1 205 個(gè)[5]，將通信信號(hào)按照窄帶高速雙模通信特征進(jìn)行分類。

1.2 軟件設(shè)計(jì)

在基于嵌入式Linux 的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，首先利用采集端采集多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信信號(hào)，而后進(jìn)行通信數(shù)據(jù)預(yù)處理，再通過(guò)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多關(guān)節(jié)機(jī)器人實(shí)時(shí)通信[6]。利用嵌入式Linux將多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信信號(hào)初始化，以Linux 能否通過(guò)采集端采集多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信信號(hào)為判定標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行通信數(shù)據(jù)預(yù)處理。將經(jīng)過(guò)處理的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信信號(hào)統(tǒng)一錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，從而獲取高移植通信頻率的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信信號(hào)?；谇度胧絃inux 將多關(guān)節(jié)機(jī)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(guān)節(jié)機(jī)器人通信信號(hào)受到的外界干擾，精準(zhǔn)采集通信信號(hào)。

2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

為了論證本文設(shè)計(jì)的有效性，采用實(shí)驗(yàn)的方法確?；谇度胧絃inux 的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信系統(tǒng)的優(yōu)越性，對(duì)多關(guān)節(jié)機(jī)器人實(shí)時(shí)的移植通信頻率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)均在統(tǒng)一環(huán)境下進(jìn)行，并且選用相同的多關(guān)節(jié)機(jī)器人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)總次數(shù)為20 次，使用兩個(gè)系統(tǒng)分別各采集10組多關(guān)節(jié)機(jī)器人實(shí)時(shí)的移植通信頻率。設(shè)置傳統(tǒng)通信系統(tǒng)為對(duì)照組，本文通信系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)組。

圖1 基于嵌入式Linux 將多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信軟件流程圖

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)設(shè)計(jì)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，記錄10 組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將兩個(gè)系統(tǒng)下對(duì)于多關(guān)節(jié)機(jī)器人實(shí)時(shí)的移植通信頻率進(jìn)行對(duì)比。為了更直觀的體現(xiàn)出兩個(gè)系統(tǒng)對(duì)于多關(guān)節(jié)機(jī)器人實(shí)時(shí)的移植通信頻率的差異性，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制為曲線圖，如圖2 所示。

通過(guò)圖2 可得：本文設(shè)計(jì)的基于嵌入式Linux 的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信系統(tǒng)的移植通信頻率明顯高于傳統(tǒng)的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信系統(tǒng)。由此可見(jiàn)，基于嵌入式Linux的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信系統(tǒng)可以提高多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信質(zhì)量。同時(shí)，基于嵌入式Linux 的多關(guān)節(jié)機(jī)器人通信系統(tǒng)的各項(xiàng)功能均可以滿足對(duì)設(shè)計(jì)的硬性要求。

3 結(jié) 論

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

圖2 兩個(gè)系統(tǒng)的移植通信頻率對(duì)比圖