陈一铭，吴耀光，陈科全，郭小龙，张铁异

（广西大学 机械工程学院，广西 南宁 530000）

0 引 言

很多高校都开设了有关机器人的课程，但在使用实验教学机器人过程中，还缺少对机器人状态的实时感知[1]。本文在六自由度教学机器人实验平台上，搭建ZigBee无线传感网络，实时监测机器人运动状态[2]，对提高高校实验教学机器人教学效果以及教学管理效率具有一定意义。

1 总体方案设计

本文的实验平台采用具有6个转动关节的教学机器人来进行实验。通过多种传感器的应用，实时监测机器人在运动中的角速度、加速度、关节姿态、电机温度等重要参数。在实验教学过程中，能够让学生直观了解机器人运动状态的变化，通过ZigBee无线传感网络系统在实验教室之间形成局域网[3]，并对范围内的多台实验教学机器人进行实时状态监测。

2 无线传感网络软件设计

无线传感网络软件设计主要包括协调器节点程序设计、路由器节点程序设计、终端节点程序设计、机器人运动状态采集节点设计和驱动电机温度节点程序设计。

2.1 Z-Stack协议栈

本文在IAR Embedded Workbench for 8051开发环境下进行，开发基础是德州仪器公司推出的符合ZigBee 2007/Pro协议规范的Z-Stack协议栈，并根据课题需求对其进行程序设计、编译，通过开发底板的JTAG接口下载至无线核心模块中，最终搭建起能够感知网络内机器人运动状态的ZigBee无线传感网络。

Z-Stack是采用ZigBee 2007/Pro协议规范的协议栈，它是一种半开源的协议栈[4]。Z-Stack协议栈与ZigBee协议模型之间有相对应代码，大大降低了协议栈难度，为开发工作带来极大的方便[5]。……