摘 要：針對移動機器人的遠程操作問題，基于C++Builder軟件環(huán)境，設(shè)計和實現(xiàn)了一種移動機器人的遙操作接口系統(tǒng)，可利用方向盤、鍵盤和鼠標(biāo)來操作機器人的移動?；诖?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/接口">接口系統(tǒng)建立了遙操作系統(tǒng)原型，并且進行了室內(nèi)試驗。室內(nèi)試驗表明，此遙操作接口系統(tǒng)具有簡便、界面友好等特點。
關(guān)鍵詞：遙操作；人機接口；移動機器人；軟件環(huán)境

0 引 言
遙操作就是遠距離操作，是在遠方人的行為動作遠距離作用下，使事物產(chǎn)生運動變化。遙操作是一種基礎(chǔ)技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，如機器人領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域、基礎(chǔ)科學(xué)試驗、核工程、海底與遠洋作業(yè)等。遙操作技術(shù)使移動機器人到達艱險的環(huán)境，通過機器人完成特定的任務(wù)，從而可以使人遠離艱險的工作環(huán)境。因此，研究遙操作技術(shù)意義深遠。
機器人在物理空間上，可以實現(xiàn)人類感知能力和行為能力的延伸；在信息層次上將遠端的移動機器人與操作人員無形連接在一個閉環(huán)回路里，實時地控制遠端移動機器人的運動，以最大限度地利用遠近端設(shè)備、資源和遙操作者的智力、經(jīng)驗，從而實現(xiàn)資源的最佳配置，完成特定的任務(wù)。人機接口系統(tǒng)就是通過什么樣的方式來發(fā)送控制指令和進行狀態(tài)數(shù)據(jù)的反饋，是移動機器人中一項重要的技術(shù)。
基于遙操作平臺，設(shè)計了一種針對“喀嗎哆”機器人的人機接口系統(tǒng)。采用該人機接口系統(tǒng)進行了機器人室內(nèi)行走實驗。實驗表明，該人機接口系統(tǒng)方便靈活、可靠、人機接口系統(tǒng)顯示豐富生動，提供多種操作模式，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和實時顯示。

1 機器人人機接口系統(tǒng)
一種柔性結(jié)構(gòu)的四輪式移動機器人，其信息傳送示意圖如圖1所示。

基于遙操作平臺和通信系統(tǒng)，遠方操作員通過人機接口將指令序列發(fā)送到機器人，機器人接收并編譯指令，并且把編譯之后的指令發(fā)送到相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)，再由執(zhí)行裝置來控制機器人的移動。同時機器人通過通信系統(tǒng)將其各種狀態(tài)和相關(guān)信息傳到遙操作平臺中，遠方操作員可以通過人機接口看到與機器人相關(guān)的信息。該設(shè)計實現(xiàn)的是與遙操作平臺相嵌的人機接口系統(tǒng)部分，即圖1中橢圓表示的部分。

2 設(shè)計與實現(xiàn)
該系統(tǒng)用到相關(guān)硬件設(shè)備如下：計算機(P4 1．8 G、512 MB內(nèi)存、USB端口、Windows XP操作系統(tǒng)、Di-reetX 9．0版本)1臺、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤1個、鼠標(biāo)1個、SG-USB006E型賽諾方向盤一個。軟件有Borland C++Builder編譯環(huán)境。
人機接口系統(tǒng)操作過程見圖2。首先，開始之后系統(tǒng)初始化，檢測是否連接了方向盤。若檢測到方向盤，下面可有方向盤、鍵盤和鼠標(biāo)模式可供選擇；若沒有檢測到方向盤，只可選擇鍵盤和鼠標(biāo)模式。接著，判斷機器人狀態(tài)是否正常。若異常，則顯示異常警報，返回到開始；若正常，根據(jù)是否檢測到方向盤，則可在可選的操作模式中選擇一種或幾種操作模式。接著，可以通過已選模式操作機器人，同時接口系統(tǒng)將相應(yīng)速度和角度等數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)，根據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，機器人最終可以完成各種相應(yīng)的動作。同時接口系統(tǒng)還可以實現(xiàn)機器人相應(yīng)信息的屏幕顯示和速度角度等信息的保存等。