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针对水平井作业机器人的结构特点，采用分布式结构理论，设计了基于PIC18F2620微控制器的1个上位机和多个分布式下位机的2层分布式控制系统。上位机通过电力线向下位机发送控制指令，控制相应的下位机控制模块完成特定的功能，同时实时接收下位机反馈的状态监测参数，并在人机交互界面上实时显示和判断水平井作业机器人的工作状态；上位机与下位机之间采用电力线载波通信技术实现电力传输和数据通信。通信试验和综合测试结果表明，水平井作业机器人分布式控制系统运行稳定，通信实时性强，满足水平井作业机器人的控制要求。