一種移動機器人遙操作接口系統的設計與實現

該遙操作平臺提供的人機接口系統界面如圖3所示。若檢測到方向盤，并且在界面的控制菜單下選擇方向盤操作，則可以通過方向盤來操作機器人的移動。如果在界面的控制菜單下選用鼠標控制，可以點擊圖3“鍵盤操作面板”中的加速、前進、減速、左轉等按鈕來操作機器人。如果在界面的控制菜單下選用選擇鍵盤控制，則可以通過鍵盤上的快捷鍵來操作機器人。圖4中4個圓盤形控件相應地顯示4個主動輪轉動的角度，圓盤形控件左邊的柱狀控件相應地顯示了4個主動輪的速度，并將指令通過通信系統傳給機器人。左上角的區域還可以顯示機器人的仿真影像等。右上角的“操作設備輸入數據顯示”面板中可直接輸入機器人的速度和角度信息，可以使機器人快速準確地進入到預定的速度和角度上。

實現此人機接口系統的全部程序代碼由一個總結構和4個類組成，下面簡要地介紹一下它們的代碼和功能。
2．1 總結構中的主要函數
(1)_fast call TMainForm：：TMainForm(TCom-ponent*Ownetr)：此函數主要完成機器人部分初始化和狀態選擇。
(2)void_ _fastcall TMainForm：：Event(TObject*Sender)：此函數主要響應方向盤、鍵盤和鼠標操作的事件，從而可實現對機器人移動的操作。
(3)void_ _fastcall TMainForm：：KeyCtrl(TOb-ject*Sender，charKey)：此函數主要完成對鍵盤操作的初步響應。
(4)void_ _fastcall TMainForm：：Timer(TObject*Sender)：此函數主要完成對機器人實時狀態和方向盤、鍵盤和鼠標的操作的實時刷新，其刷新頻率可以在一定的范圍內進行選擇。
2．2 四個類及其功能
(1)class CComPort。此類主要完成對數據存儲緩沖區的初始化、釋放和對緩沖區的讀和寫等。
(2)class CJoyStick。此類主要完成對方向盤數據的讀取，USB端口設備連接狀態，方向盤初始化，設置數據格式，清除數據，釋放空間等操作。
(3)class CKamado。此類主要完成在鍵盤或鼠標操作模式下，機器人自主完成一系列基本動作(前進、后退、左轉、右轉、停止、加速、減速等)和幾個自定義動作(轉直角、原地自旋等)。
(4)class CWheel。此類主要實現自主模式下輪子的旋轉動作，包括每個輪的旋轉的具體速度和度數。

3 室內行走實試驗
基于上述遙操作接口系統，進行了多次機器人室內行走試驗。人機接口系統能夠實現以下功能：用3種操作模式操作機器人的移動，對機器人的速度角度進行預置，對機器人進行狀態顯示和數據存儲。機器人可以根據遙操作接口發送的指令，安全穩定、可靠地實現前進、后退、速度角度預置、原地旋轉、爬坡等運動。

4 結 語
在此設計與實現了一種機器人的遙操作接口系統，操作員可以通過此接口系統成功地操作機器人。實驗結果證明，此遙操作接口系統具有以下優點：操作簡便，界面友好，安全性和可靠性強等。但是仍存在不足，如操作的實時性較差，還有待改進。