一种具有平滑滤波功能的运动控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种具有平滑滤波功能的运动控制系统，虚拟挖掘机主手端与平滑滤波设备连接，平滑滤波设备与运动控制装置连接，运动控制装置与驱动器连接，驱动器与虚拟挖掘机从手端连接；运动控制装置包括嵌入式操作系统、输入输出接口、方向脉冲信号发送端口、模拟控制信号生成接口、电源，电源、输入输出接口、方向脉冲信号发送端口、模拟控制信号生成接口与嵌入式操作系统连接，方向脉冲信号发送端口、模拟控制信号生成接口与驱动器连接。本实用新型专利技术通过平滑滤波设备对主手端的输出信号进行平滑处理，避免主手端的抖动对从手端的影响及对驱动电机的损坏，实现了从手端跟随主手端的平滑运动，满足一般机器人作业实时性要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种具有平滑滤波功能的运动控制系统


[0001]本技术涉及Stewart平台控制
，尤其涉及一种具有平滑滤波功能的运动控制系统。

技术介绍

[0002]Stewart平台并联机构由于具有刚度大、承载能力强、位置误差不累计等特点，在应用上与串联机构形成互补，已成为空间机构学的研究热点。Stewart平台并联机构已经在航空、航天、海底作业、地下开采、制造装配等行业有着广泛的应用。
[0003]虚拟挖掘机系统中从手(Stewart平台)跟随主手(3D鼠标)运动，运动控制模块不具有Savitzky
‑
Golay平滑滤波。不可避免地，通过人手操控主手时会产生一定的抖动，主手端的抖动必然会复现至从手端，从而影响从手的响应，过高频率的抖动甚至对驱动电机有损坏。因此，急需一种对主手端的输出信号进行平滑处理的运动控制装置。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种具有平滑滤波功能的运动控制系统，对主手端的输出信号进行平滑处理，避免主手端的抖动对从手端的影响及对驱动电机的损坏。
[0005]本技术提供一种具有平滑滤波功能的运动控制系统，包括虚拟挖掘机主手端、平滑滤波设备、运动控制装置、驱动器和虚拟挖掘机从手端，所述虚拟挖掘机主手端与所述平滑滤波设备连接，所述平滑滤波设备与所述运动控制装置连接，所述运动控制装置与所述驱动器连接，所述驱动器与所述虚拟挖掘机从手端连接；所述运动控制装置包括嵌入式操作系统、输入输出接口、方向脉冲信号发送端口、模拟控制信号生成接口、电源，所述电源、所述输入输出接口、所述方向脉冲信号发送端口、所述模拟控制信号生成接口与所述嵌入式操作系统连接，所述方向脉冲信号发送端口、所述模拟控制信号生成接口与所述驱动器连接。
[0006]进一步地，所述嵌入式操作系统为嵌入式Linux系统。
[0007]进一步地，还包括通信模块，所述通信模块与所述嵌入式操作系统连接。
[0008]进一步地，所述通信模块为WIFI通信模块。
[0009]进一步地，所述模拟控制信号生成接口为PWM信号生成接口。
[0010]进一步地，所述虚拟挖掘机主手端为内置光学传感器的3D鼠标。
[0011]进一步地，所述虚拟挖掘机从手端为Stewart平台。
[0012]相比现有技术，本技术的有益效果在于：
[0013]本技术通过平滑滤波设备对主手端的输出信号进行平滑处理，避免主手端的抖动对从手端的影响及对驱动电机的损坏，实现了从手端跟随主手端的平滑运动。采用嵌入式Linux系统作为运动控制装置的开发系统，它具有基于ROM运行，可裁减地、抢占式、实时多任务内核，高度可移植性等特点。实现了Stewart平台的控制、操作信号接收、六轴同步
控制及体感算法开发。
[0014]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
[0015]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0016]图1为本技术的具有平滑滤波功能的运动控制系统原理图；
[0017]图2为本技术的运动控制装置示意图。
具体实施方式
[0018]下面，结合附图以及具体实施方式，对本技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0019]一种具有平滑滤波功能的运动控制系统，如图1所示，包括虚拟挖掘机主手端、平滑滤波设备、运动控制装置、驱动器和虚拟挖掘机从手端。虚拟挖掘机主手端为内置光学传感器的3D鼠标，实现6自由度的运动数据采集，将3D鼠标用作虚拟挖掘机主手端，可以在自由度上形成一一对应，从而增加操控的自然性和一致性。虚拟挖掘机从手端为Stewart平台，Stewart平台具有6个自由度，可以完成复杂的任务指令，广泛应用于运动模拟、装配、检测等领域。虚拟挖掘机主手端与平滑滤波设备连接，平滑滤波设备与运动控制装置连接，运动控制装置与驱动器连接，驱动器与虚拟挖掘机从手端连接。
[0020]如图2所示，运动控制装置包括嵌入式操作系统、输入输出接口、方向脉冲信号发送端口、位置反馈接收端口、模拟控制信号生成接口、电源，电源、输入输出接口、方向脉冲信号发送端口、位置反馈接收端口、模拟控制信号生成接口与嵌入式操作系统连接，方向脉冲信号发送端口、模拟控制信号生成接口与驱动器连接，电动推杆与位置反馈接收端口连接。实现Stewart平台的控制，实现操作信号接收，实现6轴同步控制，实现体感算法开发。平滑滤波设备采用Savitzky
‑
Golay滤波方法对运动数据进行平滑处理，Savitzky
‑
Golay滤波是一种在时域内基于局域多项式最小二乘法拟合的滤波方法，最大特点在于在滤除噪声的同时可以确保信号的形状、宽度不变，被广泛运用于数字信号处理当中。
[0021]在一实施例中，嵌入式操作系统为嵌入式Linux系统；模拟控制信号生成接口为PWM信号生成接口。采用嵌入式Linux系统作为运动控制装置的开发系统，它具有基于ROM运行，可裁减地、抢占式、实时多任务内核，高度可移植性等特点。在此基础上，通过写入动感平台运动学模型，增加通信模块、输入输出接口、方向脉冲信号发送端口以及位置反馈接受端口、PWM信号生成接口等即可组成用于动感平台的运动控制装置设计。其中，为了与移动客户端进行匹配，通信模块为WIFI通信模块，输入输出接口用于接收座椅初始化、回零、安全带状态反馈以及特效信息等开关量输入输出；方向脉冲信号发送端口用于向伺服电机驱动器发送方向脉冲信号，位置反馈接受端口用于接收电动推杆反馈的位置信号，PWM信号生
成接口用于向伺服电机驱动器发送PWM信号，通过调节占空比的变化来调节信号、能量等的变化。
[0022]以上，仅为本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本技术；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本技术技术方案范围内，利用以上所揭示的
技术实现思路
而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本技术的等效实施例；同时，凡依据本技术的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本技术的技术方案的保护范围之内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有平滑滤波功能的运动控制系统，其特征在于：包括虚拟挖掘机主手端、平滑滤波设备、运动控制装置、驱动器和虚拟挖掘机从手端，所述虚拟挖掘机主手端与所述平滑滤波设备连接，所述平滑滤波设备与所述运动控制装置连接，所述运动控制装置与所述驱动器连接，所述驱动器与所述虚拟挖掘机从手端连接；所述运动控制装置包括嵌入式操作系统、输入输出接口、方向脉冲信号发送端口、模拟控制信号生成接口、电源，所述电源、所述输入输出接口、所述方向脉冲信号发送端口、所述模拟控制信号生成接口与所述嵌入式操作系统连接，所述方向脉冲信号发送端口、所述模拟控制信号生成接口与所述驱动器连接。2.如权利要求1所述的一种具有平滑滤波功能的运动控制系统，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫军，陶浩，
申请(专利权)人：深圳市中科德睿智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：