结合FPGA与DSP的仿人假手控制系统设计

　　3软件实现

　　在FPGA控制器程序设计中主要完成各系统参数的初始化与控制算法的实现，具体由如下几部分构成：

　　1)与上位机通信部分：通过3种方式与上位机通信，获得控制指令，分别为USB通信、LVDS通信、CAN通信，其中LVDS通信与CAN通信不能同时使用;

　　2)肌电信号采集部分：通过A/D转换芯片将肌电电极信号转换为数字量，并经过运算处理得到控制指令;

　　3)与手指运动控制模块通信部分：通过SCI接口实现与手指运动控制模块的RS—485通信;

　　4)生成驱动电机控制参数部分：运算处理控制指令，生成电机运动参数(方向与占空比)。

　　控制流程图如图7所示。

　　图7 FPGA控制流程图

　　DSP控制程序主要完成DSP各参数的初始化，控制流程图如图8.

　　图8 DSP控制流程图

　　4假手抓取实验

　　基于上述设计，研制出HIT V假手样机，进行抓取实验(图9)，可实现多种动作模式的抓取，分别为：两指捏取、三指捏取、圆柱抓取、球形抓取、单指指向、胡克抓取、侧边捏取、五指端取。控制过程中，系统工作稳定，满足仿人假手运动控制和传感器信息采集要求。

　　图9多指抓取实验

　　5结论

　　本文介绍了结合FPGA与DSP的仿人假手控制系统的设计组成与工作流程。该控制系统体积小巧，可完全安装于假手内部。实验证明：该系统运行可靠、控制灵活，使用效果良好。