基于ARM的力覺接口設(shè)備控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、20世紀90年代出現(xiàn)并發(fā)展迅速的虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality,VR)技術(shù)，一直是國內(nèi)外科技界關(guān)注的熱點，它的出現(xiàn)改變了人與計算機之間枯燥、生硬和被動的現(xiàn)狀，大大推進了計算機技術(shù)的發(fā)展。不僅如此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛，尤其在工程領(lǐng)域，通過采用虛擬設(shè)計與虛擬樣機技術(shù)可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低產(chǎn)品開發(fā)成本，進而提高產(chǎn)品的市場競爭力。而今，新的交互設(shè)備尤其是接觸覺接口設(shè)備的出現(xiàn)更給虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展提供了新的條件。

2、>　　論文以6-DOF雙并聯(lián)力覺接口設(shè)備作為控制系統(tǒng)的控制對象，分析其結(jié)構(gòu)特點，針對控制系統(tǒng)實現(xiàn)功能需求，采用阻抗控制策略，確立了隱式力控制方法，設(shè)計了完整的力覺接口設(shè)備控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)。
　　運用嵌入式處理器的高性能、接口豐富、方便移植和擴展等優(yōu)勢，以飛利浦公司的高性能32位嵌入式ARM處理器LPC2294作為力覺接設(shè)備控制系統(tǒng)硬件設(shè)計核心。將嵌入式技術(shù)作為力覺接口設(shè)備的開發(fā)平臺，采用模塊化設(shè)計思想，完成了存儲系統(tǒng)模塊、AD采集

3、模塊、運動控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通信等功能模塊的設(shè)計。
　　分析了雙并聯(lián)力覺接口設(shè)備的逆運動學(xué)，在硬件系統(tǒng)平臺上移植了實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，利用其實時性強、可靠性高、資源豐富等優(yōu)勢，完成了系統(tǒng)任務(wù)的劃分和中斷函數(shù)的設(shè)計，包括系統(tǒng)初始化任務(wù)、安全保護任務(wù)、AD采樣任務(wù)、運動控制任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)通信任務(wù)，以及定時器中斷和限位中斷，并建立了面向力覺接口設(shè)備應(yīng)用的多優(yōu)先級多任務(wù)協(xié)調(diào)調(diào)度機制，實現(xiàn)了多任務(wù)之間通信，解決了隨著系統(tǒng)不斷開發(fā)，程序開發(fā)與