0 引 言
    仿人机器人具有可移动性，具有很多的自由度，包括双臂、颈部、腰部、双腿等，可以完成更复杂的任务，这些关节要连接在一起，进行统一的协调控制，就对控制系统的可靠性、实时性提出了更高的要求，以往采用的集中控制系统，控制功能高度集中。局部的故障就可能造成系统的整体失效，降低了系统的可靠性和稳定性，因此考虑采用分布式的控制系统来实现系统的控制功能。
    考虑到机械臂控制系统控制算法的计算量以及多轴协调控制等问题，采用基于RS 485总线的分布式控制的体系结构，见图1所示。运动规划算法由主计算机来实现，同时主计算机还将通过RS 485总线与各关节控制器通信，负责各关节控制器的协调工作。每个关节控制器和一台电机、驱动器、检测反馈装置等构成一个位置伺服系统，负责机械臂某一个关节变量的具体控制任务。

1 仿人机器人分布式控制器的硬件设计
1．1 关节控制器硬件电路设计
    该设计选用TI公司的2000系列DSPTMS320F240作为控制单元。其时钟频率可达20 MHz，具有高速的处理能力，片内资源丰富，特别是它特有的内置事件管理器模块，使其在电机控制领域具有非常广泛的应用。该芯片本身尺寸很小，需要外扩的资源不多，节省了电路板的空间。关节控制器硬件电路原理图框图如图2所示。

1．2 电机驱动器的接口电路
    驱动器的控制模式可以分为两种：速度控制模式和位置控制模式(通常用电位器作为电机的位置传感器)。这里采用它的速度控制模式，输入的指令信号是0～10 V的模拟量。因此需要用D／A转换电路，把DSP输出的数字量给定转变为模拟信号，电路图如图3所示。DAC7621为12 b并行输入的D／A转换器，它内置参考源，输出范围：0～4．095 V。它的12位输入接DSP数据总线中的D0到D11。它的片选输入管脚可以接DSP的I／O控制线／IS。为了得到0～10 V的模拟信号，还要利用LM358中的一片运算放大器构成的同相比例放大电路，把0～4．095 V的信号放大2．5倍。