控制介面軟體『Balance Control Agent』

經由前面章節在微處理器中算出機器人的 ZMP 點後，為了使操控者能即時 觀看目前機器人 ZMP 實際位置並下達行為操控之指令，因此本論文以 Visual Basic 設計 pc 端人機介面的操控軟體-『Balance Control Agent』，如下圖 5-1 所示。

圖 5-1：ZMP 視窗軟體-Balance Control Agent

『Balance Control Agent』軟體，最主要的功能為將微處理器中算出的機器人 ZMP 點，經由 Master 的藍芽通訊將此 ZMP 資料封包傳遞到 pc 端，此軟體可解 開pc 端所接收的 ZMP 封包，並經由圖形化介面的方式，將 PAPA-Man 腳底所承 受的壓力資訊實際顯現在軟體視窗中，使操控者能即時觀看目前機器人 ZMP 的 實際位置且下達行為操控之指令。因此pc 可視為網際網路層 Master 端的擴充，

藉由『Balance Control Agent』軟體的延伸，整合網際網路中現有且高速計算的資 源系統，使得機器人具有可觀的擴充性，解決龐大計算、記憶體容量不足的問題。

在此經由此軟體視窗，實際配合機器人的運動作一實驗，我們依序將機器人 往中間、左傾、右傾、後傾、前傾移動，實際觀看其ZMP 的位置，結果如下。

上面左圖為機器人預設的中間站立位置，可觀察其右圖的軟體視窗，可 知『PAPA-Man』左右腳分別的 ZMP 位置（紫色圓圈）與中心的 ZMP 位置（紅色圓圈）。若機器人往左傾且右腳懸空，則ZMP 變化如下圖

左傾

上圖為機器人往後傾，ZMP 點在兩隻腳掌的最後方，接下來機器人由 後傾往前傾，則ZMP 由兩隻腳掌的最後方移到最前方，如下圖所示。

上圖為機器人往右傾且左腳懸空，則ZMP 點可看出由左腳最左點移動 到右腳最右點，接下來若機器人往後傾，則ZMP 點移動到視窗軟體兩 隻腳掌的最後方，如下圖所示。

前傾 左往 右傾

以上的一連串實驗，藉由直接移動機器人姿態之方式，再搭配『Balance Control Agent』軟體，即可於軟體視窗實際觀看 6 個 FSR 即時壓力值與 ZMP 點 在雙足機器人腳掌的位置。依照此種實驗，ZMP 對照機器人的實際姿態，我們即 可初步驗證整個機器人 ZMP 計算系統的正確性，但由於在『Balance Control Agent』視窗軟體中，只會顯示即時的 ZMP 位置資訊，為了後端資料處理的方便，

在圖 5-1 ZMP 視窗軟體中加入了重心軌跡紀錄儲存的功能，可觀看即時 ZMP 圖 形位置，並同時將ZMP 的座標軌跡與 FSR 壓力值紀錄成一個文字檔，提供後端 資料的處理。在此以工程軟體Matlab 分析其文字數據，將左右腳分別的 ZMP 座 標值精準的顯示，如下圖 5-2 即為剛才一連串機器人移動的 X 方向左右腳 ZMP 軌跡紀錄圖。同ZMP 視窗，我們也可由此圖明顯驗證出 ZMP 與機器人一連串動 作之關係，而至於即時平衡等智慧型控制後的ZMP 數據，則容 5.3 節再一併敘述。

中間

左傾

右傾

中間

懸空

懸空 中間

中間

圖 5-2：雙足機器人左右腳 ZMP 點座標移動分析圖