基于opengl技術(shù)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-06-23 08:58本頁(yè)面
【正文】 Hdc(), M_hRC)， 該函數(shù)把RC 和 DC 相連接起來(lái)，并且通過(guò)該函數(shù)，應(yīng)用程序可以隨時(shí)連接到一個(gè)不同的RC。 (4) 調(diào)用 OpenGL 命令進(jìn)行圖形繪制。 SwapBuffers(m_pDCGetSafeHdc())： 該函數(shù)是 Win32API 提供的一個(gè)用于 OpenGL的函數(shù)。在該函數(shù)之后可以編寫(xiě)控制過(guò)程的函數(shù)。 wglMakeCurrent(hDC ，NULL)： 釋放繪制描述表 ； wglDeleteContext(hRC)： 刪除繪制描述表 ；ReleaseDC(hwin， hDC)： 釋放設(shè)備描述表 [53]。 基于 WIN Driver 的 USB驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā) 在當(dāng)前較為流行的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)工具有： Windrver、 WIN DDK、 DRIVER STDIO等，其中 Windriver 具有簡(jiǎn)潔高效、不涉及操作系統(tǒng)底層編程并且具有很好的兼容性的特點(diǎn) [56]。這是因?yàn)?Windrver 把所有繁雜的底層操作都封 裝在一個(gè)內(nèi)核模塊中，而提供給用戶標(biāo)準(zhǔn)的 Windriver API 函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件訪問(wèn)。而且它支持包括 Windows 系列、 Windows CE、 Linux和 Solars 等多種操作系統(tǒng)。在同類(lèi)工具中， Windriver 在這方 面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。用戶可以直接利用驅(qū)動(dòng)樣本中的標(biāo)準(zhǔn)Windriver API 函數(shù) 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的操作和訪問(wèn) [58]。這屬于用戶模式的驅(qū)動(dòng)程序，一般情況下此種模式便已夠用。內(nèi)核模式 [59]的驅(qū)動(dòng)性能一般要優(yōu)于用戶模式的驅(qū)動(dòng)，只是其開(kāi)發(fā)過(guò)程稍微復(fù)雜一點(diǎn)。 用 戶 所 寫(xiě) 代 碼W i n d r i v e r 代 碼用 戶 模 式用 戶 級(jí) 驅(qū) 動(dòng)（ E X E o r D L L ）用 戶 驅(qū) 動(dòng) 代 碼W i n D r i v e r A P I 函 數(shù)（ W i n d r v r . h ）W i n D r i v e r 內(nèi) 核 模 塊（ S Y S o r V X D ）內(nèi) 核 級(jí) 驅(qū) 動(dòng)（S Y S o r V X D）用 戶 內(nèi) 核 函 數(shù)（ S Y S o r V X D ）W i n D r i v e r內(nèi) 核 嵌 入內(nèi) 核 模 式硬 件 圖 52 Windriver結(jié)構(gòu)框 本系統(tǒng)使用 Windriver 配合 VC++ USB D12的驅(qū)動(dòng)，編譯 發(fā)布后包含“ ”和“ ”兩個(gè)文件，其具體操作不再敘述。軟件設(shè)計(jì)的主題思想是模塊化設(shè)計(jì)，將各需要的模塊打包設(shè)計(jì)，使用 dll 動(dòng)態(tài)程序鏈接庫(kù)的模式調(diào)用，其軟件結(jié)構(gòu)圖如圖 53所示。使用 Windows 線程技術(shù)，有效的防止了消息沖突和誤處理，提高了數(shù)據(jù)交互速度。 圖 54 系統(tǒng)軟件界面圖 圖 55 關(guān)鍵操作對(duì)話框 該軟件的使用方式如下： (1) 連接六自由度機(jī)器手臂電氣線纜； (2) 檢查各個(gè) 連接部件是否完好，通電； (3) 插入 USB六自由度控制系統(tǒng)； (4) 打開(kāi)軟件，此時(shí)軟件將自動(dòng)檢測(cè)是否有設(shè)備連接，如果設(shè)備連接良好，則在會(huì)在連接狀態(tài)上顯示“設(shè)備已連接”，如果設(shè)備斷線，則顯示“設(shè)備離線”，此時(shí)需要檢查線路后重新連接 USB電纜，然后點(diǎn)擊“刷新設(shè)備連接”； (5) 點(diǎn)擊“操作控制區(qū)”中的“設(shè)備歸零位”，此時(shí)手臂的各個(gè)關(guān)節(jié)將運(yùn)動(dòng)起來(lái)，自動(dòng)找到設(shè)備 0點(diǎn)； (6) 編寫(xiě)控制程序 a) 在“程序控制”界面中，選擇“新建”控制文件。 (9) 同時(shí)觀察三維窗口中或機(jī)械手臂的運(yùn)行狀態(tài)。在測(cè)試過(guò)程中，將都以水平面作為運(yùn)動(dòng)區(qū)域平面伸展范圍分析，測(cè)試如下進(jìn)行。握力每次增加 1Kg，手臂姿態(tài)為垂直水平面。 表 52 手爪握 力測(cè)試 末端執(zhí)行器 狀態(tài) 間隔時(shí)間（分鐘） 測(cè)量值 握緊 1Kg 10 1Kg 松開(kāi) 10 0 Kg 握緊 2Kg 10 2Kg 松開(kāi) 10 0 Kg 握緊 3Kg 10 3Kg 松開(kāi) 10 0 Kg 握緊 4Kg 10 4Kg 松開(kāi) 14 0 Kg 握緊 5Kg 10 5Kg 松開(kāi) 20 0 Kg 握緊 6Kg 10 6Kg 松開(kāi) ∞ 握緊 7Kg 10 7Kg 松開(kāi) ∞ ∞不代表無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間，為 1個(gè)小時(shí) 測(cè)試，此時(shí)還沒(méi)有恢復(fù)認(rèn)為是無(wú)窮大時(shí)間都無(wú)法恢復(fù) (2) 不帶 負(fù)載重復(fù)定位測(cè)試 不帶負(fù)載重復(fù)定位測(cè)試，在機(jī)器手臂可運(yùn)動(dòng)空間上，對(duì)其進(jìn)行某一水平面（ Z軸點(diǎn)位置確定的平面）的重復(fù)定位，其定位精度如表 53所示。 20%重復(fù)定位 2 177。 40%重復(fù)定位 2 177。 60%重復(fù)定位 2 177。 80%重復(fù)定位 2 177。 (3) 帶負(fù)載重復(fù)定位測(cè)試 帶負(fù)載重復(fù)定位測(cè)試，在機(jī)器手臂上逐步增加末端執(zhí)行器的重物重量，每次增加一次，重復(fù)定位一次，定位位置為水平 50%點(diǎn)位置，隨機(jī)當(dāng)一方向擺動(dòng)，其定位精度誤差測(cè)試如表 54。 2 177。 2 177。 性能分析 通過(guò) 對(duì) ，可以看出： (1) 末端執(zhí)行器在抓取物體時(shí)，抓取力不能超過(guò) 5Kg，過(guò)大的抓取力將導(dǎo)致傳感器的微形變，使得電阻應(yīng)變計(jì)也同時(shí)無(wú)法恢復(fù)零點(diǎn)。 本章小 結(jié) 本 章 在對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、關(guān)鍵技術(shù)的研究基礎(chǔ)上，利用 OpenGL這個(gè)功能強(qiáng)大的開(kāi)放式軟件包，以 VC++ ， 利用前面章節(jié)所述運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解，及機(jī)械手臂的硬件組成特性，設(shè)計(jì)了機(jī)械手臂控制系統(tǒng)，其良好 的界面和實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)視，提供用戶無(wú)與倫比的操作喜悅。
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