在某些环境挑战重重的应用领域,尤其是对移动机械设备的控制,传统布线方式常受限制,操作者与控制系统的位置安排显得不便。为此,无线遥控技术以其极高的灵活性而受到青睐。目前工业中广泛采用的无线遥控技术主要依靠数字化无线电波进行数据传输。知名芯片供应商如Infineon、Micrel、RFMonolithics、Melexis、CML和ATMEL等也相继推出了针对不同需求和场景的射频(RF)芯片产品[3]。
一款用于巷道内混凝土喷浆作业的机械手具备两种工作模式:自动和手动。在自动模式下,程序控制(PLC)指挥机械手每个关节按照预设轨迹运动,并调整末端工具方位与角度,使喷头沿既定路径前进,同时始终保持垂直于被喷涂面,这样完成了巷道表面的喷浆任务。在手动模式下,操作员通过按钮和模拟摇杆来控制开关阀及比例阀,从而驱使各个关节运动并调节混凝土喷头方向及角度。其中按钮负责启动泵站以及切换开关阀方向,而比例摇杆则根据操作者的输入生成±10V范围内的一系列模拟信号,最终影响关节运动速度大小及方向。
该系统功能框图如图1所示。在这套系统中,一块智能的手持器件利用处理器中的数字输入/输出接口(IO)以及模数转换功能(AD),实时监测按钮及摇杆上的用户输入,然后将这些数字信号经过编码处理形成一系列指令命令,再由无线数据传输模块发射出去执行相应任务。这项技术提供了一种有效解决复杂环境中机器人操控问题的手段。