【正文】 迎賓動作子程序機器人手臂可以執(zhí)行不同的動作任務(wù)，每個動作任務(wù)或者一步完成，或者分為幾步完成。而每一步又分為幾個階段，每個階段按一定的時間間隔分成若干個目標點(即各關(guān)節(jié)在某一時刻的位置)。不斷地使關(guān)節(jié)位置到達下一個目標點就構(gòu)成了關(guān)節(jié)軌跡．從而產(chǎn)生了機器人手臂的動作。每個階段內(nèi)各個目標點需要控制的關(guān)節(jié)數(shù)量和分布情況是固定的。通常，側(cè)向運動為一個階段，此時只有側(cè)向關(guān)節(jié)需要調(diào)整位置，前向關(guān)節(jié)沒有控制任務(wù)；前向運動為另一個階段，此時只有前向關(guān)節(jié)需要調(diào)整位置，側(cè)向關(guān)節(jié)沒有控制任務(wù)。[13]我們把每一步動作所包含的階段數(shù)和每個階段的控制關(guān)節(jié)數(shù)量、關(guān)節(jié)的分布情況、目標點數(shù)和每個目標點各關(guān)節(jié)的位置等數(shù)據(jù)組成任務(wù)常數(shù)表，放置在程序的代碼常數(shù)區(qū)，程序運行時通過指向任務(wù)常數(shù)表的指針即可獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。任務(wù)常數(shù)表的結(jié)構(gòu)如下：鼓掌：階段數(shù)關(guān)節(jié)數(shù) 關(guān)節(jié)控制標志 目標點數(shù) ；階段一關(guān)節(jié)1位置 關(guān)節(jié)2位置…… ；目標點關(guān)節(jié)l位置 關(guān)節(jié)2位置…… ；目標點 ……關(guān)節(jié)數(shù) 關(guān)節(jié)控制標志 目標點數(shù) ；階段二關(guān)節(jié)l位置 關(guān)節(jié)2位置…… ；目標點關(guān)節(jié)1位置 關(guān)節(jié)2位置…… ；目標點 ……關(guān)節(jié)數(shù) 關(guān)節(jié)控制標志 目標點數(shù) ；階段N ……敬禮：階段數(shù) …… ……迎賓動作子程序流程圖如下：迎賓動作子程序入口取電機數(shù)目取電機控制標志取目標點數(shù)目標點控制字程序所有目標點已執(zhí)行完？RETYN圖66 迎賓動作子程序流程圖 目標點控制子程序程序流程圖如下：目標點控制子程序入口檢驗電機標志位有控制任務(wù)？計算位置差決定電機轉(zhuǎn)向啟動電機所有電機已處理完？裝入15ms軟件定時器清電機標志位NYNYYN差值很??？復(fù)位對應(yīng)計算器指向下一臺電機初始化查詢時間到？檢驗電機標志位裝入2ms軟件定時器所有電機已處理完？逆向制動并置一次標志清電機標志位NYNYYN所有電機已停？置二次標志指向下一臺電機AA有控制任務(wù)？已啟動逆向制動？二次標志位已置位？差值很??？查實際位置計算位置差停止電機保存實際位置RETYNYNYNYN圖67 目標點控制子程序目標點控制子程序的任務(wù)是控制關(guān)節(jié)到達目標點規(guī)定的位置，基本流程為依次將所需控制的目標位置和實際位置進行比較，從而決定電機運動方向并起動電機，然后定時查詢關(guān)節(jié)位置是否己到達，若到達則停電機。當所有目標關(guān)節(jié)都已到位后，則返回。首先，程序初始化一些相關(guān)變量，將電機指針指向第一臺電機。程序依次檢查電機控制標志字的各位。當位值為0時，表示此電機無任務(wù)，將指針指向下一臺電機。當位值為1時，表示有控制任務(wù)。此時取出關(guān)節(jié)的期望位置(即目標位置值)，與關(guān)節(jié)實際位置進行比較。若差值在允許位置誤差范圍之內(nèi)，則認為關(guān)節(jié)已經(jīng)處在目標位置，不需調(diào)整。若差值超出誤差范圍，則需要對關(guān)節(jié)位置進行調(diào)整。取出此關(guān)節(jié)的相關(guān)參數(shù)，復(fù)位相關(guān)的計數(shù)器，并設(shè)置其計數(shù)初值為0。根據(jù)差值的正負決定并記錄電機轉(zhuǎn)動的方向，然后起動電機。如此處理完所有電機，設(shè)置15ms軟件定時器l，查詢時間到標志位清零，然后不斷檢查標志位。當標志位被置位(在軟件定時中斷子程序中)后，程序進入下面的定時位置查詢階段。在定時位置查詢階段，每2ms檢查一次所有已起動電機的關(guān)節(jié)位置。首先檢查是否所有電機已停。若是，則返回階段控制子程序。否則，依次檢查各未停電機對應(yīng)的關(guān)節(jié)實際位置。將關(guān)節(jié)實際位置與期望位置進行比較，當差值仍沒有在誤差范圍之內(nèi)時，說明關(guān)節(jié)還沒有到達目標位置，不再繼續(xù)處理，轉(zhuǎn)下一臺電機查詢。否則，說明已經(jīng)到達目標位置。停止電機后，再一次查詢關(guān)節(jié)實際位置，加以保存。并清除相應(yīng)的電機控制標志位，以免在下次的查詢中再次檢查此關(guān)節(jié)。[9]當所有電機都已檢查完，清除查詢時間到標志位，設(shè)置2ms軟件定時器1，等待下一次查詢。當所有電機已停，即所有關(guān)節(jié)都已到位，目標點控制子程序結(jié)束并退出。 關(guān)節(jié)歸零子程序關(guān)節(jié)歸零子程序依次對每個關(guān)節(jié)進行控制，將其歸復(fù)到零位(即站立狀態(tài)的位置)，每完成一個關(guān)節(jié)后再處理下一個關(guān)節(jié)。關(guān)節(jié)歸零子程序流程圖如下：關(guān)節(jié)歸零子程序入口A/D轉(zhuǎn)換 計算位置差差值很?。繘Q定電機轉(zhuǎn)向啟動電機A/D轉(zhuǎn)換 計算位置差差值很?。客Ｖ闺姍C所有電機已處理完？RET指向下一個電機YNNYYN圖68 關(guān)節(jié)歸零子程序流程圖歸零過程，首先調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序，得到關(guān)節(jié)實際位置。將實際位置與零位進行比較，若差值在允許位置誤差范圍之內(nèi)，則認為關(guān)節(jié)已在零位。若差值比較大，則根據(jù)差值的正負決定電機的運轉(zhuǎn)方向，并起動電機。然后循環(huán)調(diào)用A／D轉(zhuǎn)換子程序，取得關(guān)節(jié)實際位置，與零位進行比較。直到差值在允許誤差范圍之內(nèi)，停止電機。繼續(xù)處理下一個關(guān)節(jié)。關(guān)節(jié)附帶有零位開關(guān)，當零位開關(guān)沒有合上時，接到零位輸入口的對應(yīng)位為低電平：當關(guān)節(jié)到達零位，零位開關(guān)合上時，對應(yīng)的位為高電平。通過定時查詢零位開關(guān)輸入口，就可以知道零位開關(guān)的狀態(tài)。程序中，首先檢查一下零位輸入口的狀態(tài)．若相應(yīng)位值為1，表示關(guān)節(jié)己在零位，轉(zhuǎn)下一個關(guān)節(jié)。若不為1，每延時5ms(因電機有滯后效應(yīng)，第一次延時15ms)后檢查一下零位輸入口的狀態(tài)。若相應(yīng)位值為l，表示關(guān)節(jié)已到零位，停電機，轉(zhuǎn)下一個關(guān)節(jié)。若沒有到位，則讀計數(shù)器，并將當前值與上一次讀到的值相比較。若兩次的值沒有交化或變化太小，表示電機堵轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)己到最大角度，此時應(yīng)改變驅(qū)動方向，使關(guān)節(jié)朝反方向轉(zhuǎn)動，最終到達零位。[14] 控制回路整體測試控制系統(tǒng)軟件與硬件電路緊緊結(jié)合共同實現(xiàn)對迎賓機器人的控制，迎賓機器人立于大門外左側(cè)，當有人進門來時，經(jīng)單片機處理后發(fā)出指令，調(diào)用迎賓子程序1，查詢并設(shè)置電機的數(shù)目和標志位，取出目標點數(shù)，驅(qū)動電動機正向轉(zhuǎn)動，此時目標點子程序監(jiān)控機械臂是否達到規(guī)定動作，計算位置偏差，如大于規(guī)定范圍時，程序返回驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動處，如位置偏差小于規(guī)定值，即認作達到目標點，此時進入下一臺電機的目標點控制，直至處理完所有電機的動作。這時機器人彎上身鞠躬，左手臂做出歡迎動作，3秒鐘后，關(guān)節(jié)歸零子程序啟動，取出目標點數(shù)，驅(qū)動電動機反向轉(zhuǎn)動，此時目標點子程序監(jiān)控機械臂是否達到規(guī)定動作，計算位置偏差，如大于規(guī)定范圍時，程序返回驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動處，如位置偏差小于規(guī)定值，即認作達到目標點，此時進入下一臺電機的目標點控制，直至處理完所有電機的動作。機器人直起腰部，左手放下，恢復(fù)原狀。 直至又有客人進來或離去。致謝非常感謝董旭老師，董旭老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段——畢業(yè)設(shè)計階段給自己的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，他給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)論文，他放棄了自己的休息時間，他的這種無私奉獻的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向他表示我誠摯的謝意。同時，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學(xué)習(xí)，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《迎賓機器人的總體設(shè)計》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。在本論文的寫作過程中，我的導(dǎo)師董旭傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開始。我將銘記我曾是一名華航學(xué)子，在今后的工作中把精益求精的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚光大。感謝各位專家的批評指導(dǎo)！參考文獻[1] 王楠. 小型工業(yè)機器人的設(shè)計現(xiàn)狀與前景[ J] . 廣西輕工業(yè), 2008（2）：4753[2] 謝濤，徐建峰，張永學(xué)，、現(xiàn)狀及展望［J］.機器人，2002，24（4）：367374.[3] 徐國華，［J］.機器人技術(shù)與應(yīng)用，2001（3）：713.[4] 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