考虑到多机器人手臂的使用，整个机器人控制系统由上位机与多个下位机组成。下位机即是手臂控制器，每个下位机控制一个机械手臂的伸缩运动。上位机即为控制终端，通过不同配件组装方式生成每个手臂的位置数据，并通过数据线传输给各个下位机，由下位机控制手臂到达目标位置并进行目标操作。整个系统的结构框图如图1所示。 
 

由于本设计中电机需要正反转动，故选用了桥路驱动芯片TA8409，其具有两个输入口，两个输出口。微处理器通过控制输入电平组合即可控制电机的不同状态，包括正转、反转、刹车减速和停止状态。

它的输出电压与电机工作电压相符，即可直接驱动电机，不用增加放大电路。

电机驱动电路图如图4所示。

2.2 测量反馈模块

角度传感器采用了Midori的CP-2FC，它的机械角度范围为360度无限，传感器把角度变化量转化为电压量并通过电压测量电路反馈回微处理器A／D转换口，通过电压的变化量可计算得到螺杆的移动距离，这样就可以得知手臂位置，并以这个为标准对电机驱动器发送命令。

电压测量电路包含由运算放人器构成的电压跟随电路，如图5所示，它既可隔离电路，又可以完成电压跟随。

3 通信模块

3.1 RS-422通信标准

RS-422标准的数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，其全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”。

其***采用高输入阻抗，发送驱动器有比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，***多可接10个节点。即一个主设备(Master)，其余为从设备(Salve)，从发备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。

RS-422的***大传输距离为4000英尺(约1219m)，***大传输速率为10Mbit／s。

3.2 数据交换功能实现

本系统通信模块采用RS-422标准，线路长度约为200m，故通信的可靠性可得到保证。差分线路驱动器使用AM26LS31芯片，差分接受器使用AM26LS32芯片，微处理器的串行输出口和输入口分别与驱动器输入和***输出相连，并使用差分开路自动故障***终端连接配置。

差分开路自动故障***终端连接配置图如图6所示。

从而在发送器输出端为高阻状态时保证接受器输入有至少200mV的电压信号，使输出不会出现未知的状态，提高可靠性，完成与上位机间的数据交换工作。另外，考虑到多机器人手臂的应用情况，在手臂控制器中设有拨码开关来设定编号，与上位机的数据交换必须包含该编号，并由此来判断通信时目标控制器的具体位置。