单兵作战用机器人控制系统设计

摘要：单兵作战用机器人方便携带、操控简单、可代替人类到达危险环境作战。机器人通过无线电台接收遥操控终端发送的控制指令，按照指令行动；同时机器人采集自身的状态信息，发回遥操控终端。手持遥操控终端的士兵能够方便的控制机器人，并实时掌握机器人的状态信息。文中详细介绍了单兵作战用机器人的控制系统硬件和软件设计。
关键词：单兵作战；机器人；控制系统；DSP

单兵作战用机器人体积小，方便单兵野外作战时携带，可完成侦察、作战、排爆等任务。机器人能够代替人类到达不方便到达或危险的环境，确保了士兵的安全。车体是履带式设计，行动平稳。

1 单兵作战用机器人控制系统硬件设计
为了实现士兵对机器人的实时控制，需要配合使用遥操控终端。机器人与遥操控终端的工作原理如图1所示。

遥操控终端通过按钮、开关、摇杆采集工作人员的操控指令，将操控指令转换成数据，按照规定的格式通过串口发给无线电台，无线电台将该数据发送出去；机器人控制系统的无线电台接收到来自操控终端的控制指令后，按照操控指令控制机器人运动、武器击发，同时机器人控制系统采集机器人的GPS位置、电池电量、超声波避障信息等，把机器人信息打包后通过机器人上的无线电台发送给遥操控终端的电台，遥操控终端接收到机器人信息后，将其显示在人机界面上，以备士兵随时掌握机器人的实时信息。
单兵作战用机器人控制系统是基于DSP芯片及与其外围电路、电源电路组成。DSP芯片选用TMS320F2812。TMS320F2812是美国TI公司推出的C2000平台上的定点32位DSP芯片，主频150 MHz、处理性能可达150 MIPS，每条指令周期6．67 ns。