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　　（2）IO 口：DSP 的数字I/O 口模块具有控制专用I/O 和复用引脚的功能，可以输出输入高低电平信号，根据其功能将其设计成开关量输出，输入，并用其控制继电器，作为控的开关。开关量输入只要用电阻分压即可，开关量输出使用光耦隔离，本设计用的光耦PC817，比较适合DSP 使用。当DSP 输出高电平时继电器吸合，CNETA1 和CNETA2 两脚导通继电器电路图见图2：

图2 继电器电路图

　　（3）QEP 电路：DSP 的每个时间管理器都有一个正交编码器脉冲（QEP）电路。当QEP电路被使能时可以对CAP1/QEP1 和CAP2/QEP2（对于EVA 模块）引脚上的正交编码输入脉冲进行解码和计数。正交编码脉冲电路可用于连接光电编码器以获得旋转机械的位置和速率。伺服电机控制器需要使用QEP 电路，由于一个伺服电机控制器需要控制4 台伺服电机，所以码盘信号使用74153 芯片选择输入，同时码盘的每路信号都有正负两根线通过运放放大后再到74153 选择后输入DSP，码盘选择电路见图3：

图3 码盘选择电路

　　其中W/R#/IOPC0 为使能信号，XINT1/IOPA2 和XINT2/ADCSOC/IOPDO 构成选择信号，74153 通过选择信号的选择码选择一对信号从7 脚和9 脚输出给DSP。其他硬件电路设计包括电源、串口、CAN 总线和DSP 外围接线等都是典型的设计。

　　4、软件设计

　　机械手控制的三块控制器之间的DSP 通过CAN 总线进行通信。总体设计思想是使用一块DSP 作为总控制器通过RS232 总线接收遥控端的指令，并通过CAN 总线将相应的指令发送给液压、伺服控制器中的DSP，从而实现其控制。液压控制系统用于控制回转平台的旋转以及大臂、小臂的升降。该系统通过一块DSP的CAN 模块接收总控制器发出的指令，并根据接收到的指令产生相应的6 路PWM 信号以控制电液比例阀的6 路输出。其中每两路控制一个动作的两个方向，有3 路IO 口控制继电器的开关来控制泵，溢流阀，以及电源的开关，同时将位置传感器的回馈信号经过A/D 采样返回给DSP，进行的死循环控制。

　　伺服电机控制系统用于控制伸缩臂的伸缩，手爪的旋转、俯仰以及夹持操作。该控制器通过CAN 总线接收总控制器指令并根据指令控制两路独立的PWM 输出，通过硬件电路转化成0-5V 输出，作为加速信号，通过IO 口控制电机的电源以及换向。通过码盘和转角传感器的回馈信号经过A/D 采样返回给DSP，从而实现了相应的死循环。

三、结束语

　　整个机器人车现在已完成，经过一个月的安装调试，机械手完全符合设计要求，达到如下技术指标：

　　最大作业幅度约2.5m；

　　最大作业深度：地下1m；

　　最大作业幅度下夹持提升力≤80kg；

　　最大夹持弹药直径160mm；

　　目前国内还没有这种专业的处理危险品的机器人批量生产，本产品的成功完成为将来的批量生产奠定了坚实的基础，市场潜力巨大。

关键词： 危险品 机器人 机械手 控制方案