基于s3c2440智能小车的研究与实现

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1、基于S3C2440智能小车的研究与实现smartrobotVersion :1.0.02010-10-20DOCUMENTHISTORYEd.VersionAuthorChange11.0.0庞仁学Initial(2010-10-20)办公地点：明德楼A308电话:15506202972QQ群：81689434E-mail:seg10006@mail.ustc.edu.cn10目录1项目概述31.1研究内容31.2开发背景31.3项目意义52详细设计62.1整体设计框图（上届）72.2功能描述72.3硬件设计82.4软件设计93系统展望94参考资料10101项目概述1.1研究内容本项目主

2、要是完成具有视频采集、自动避障以及相互间通讯功能的智能小车的研究与实现，具体工作包括基础部分和发挥部分：基础部分：（1）建立车载无线AdHoc网络系统，实现车与车，车与PC机通信；（2）研究车载自组网络通讯中间件的开发；（3）研究学习IEEE1609.4，以及802.11p协议；（4）在PC机命令无法传达时，实现小车间转发PC机对其的控制命令信息；（5）实现小车向PC传送视频等数据信息，为提高传输效率，采用视频解压缩技术，需要学习视频压缩算法；（6）实现小车间警告类消息的传送，例如前面的小车碰到障碍物停止，将信息传送到后面的小车；（7）小车系统能完成测速、避开障碍物等附加功能。发挥部分：

3、（1）小车能避开障碍物、并以最佳路线绕过障碍物、防滑落、适应复杂工作环境（主要通过学习）等能力；（2）实现小车的定位系统（GPRS定位等）；（3）小车与小车之间构建一个Zigbee网络，这个网络用于收集周围的环境信息，并组成车载自组网络，给ARM留更多的资源来进行视频传输及对传感器信息的融合处理；（4）小车通过图像处理技术完全自主行驶，能识别和测量周围的物体，理解周围环境和所要执行任务的能力，并作出正确的判断及操作和移动等能力。1.2开发背景“robot”一词源自捷克语“robota”，意谓“强迫劳动”。1920年捷克斯洛伐克作家萨佩克写了一个名为《洛桑万能机器人公司》的剧本，他把在洛桑

4、万能机器人公司生产劳动的那些家伙取名“Robot”，汉语音译为“罗伯特”，捷克语意为“奴隶”——萨佩克把机器人的地位确定为只管埋头干活、任由人类压榨的奴隶，他们存在的价值只是服务于人类。他们没有思维能力，不能思考，只是类似人的机器，以便使人摆脱劳动。1946年，美国的德沃尔发明了一种系统，可以“重演”所记录的机器的运动。1954年，德沃尔又获得可编程机器手专利，这种机器手臂按程序进行工作，可以根据不同的工作需要编制不同的程序，因此具有通用性和灵活性。1959年，大学攻读伺服理论的英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人，这种机器人外形10有点像炮塔，基座上有一个大机械臂，大臂可以绕轴在

5、基座上转动，大臂上又伸出一个小机器臂，它相对大臂可以伸出或缩回。小臂顶有一个腕子，可绕小臂转动，进行抚养和侧摇。腕子前头是手，即操作器。这个机器人的功能和人的手臂的功能相似，这是世界上第一台真正的实用工业机器人。到目前为止,机器人技术的发展过程大致可以分为以下3个阶段：第一代为可编程示教再现型机器人，其特征是机器人能够按照事先教给它们的程序进行重复工作。1959年美国人英格伯格和德沃尔制造的世界上第一台工业机器人就属于示教再现型，即人手把着机械手，把应当完成的任务做一遍，或者人用示教控制盒发出指令，让机器人的机械手臂运动，一步步完成它应当完成的各个动作；第二代机器人(20世纪70年代)是

6、具有一定的感觉功能和自适应能力的离线编程机器人，其特征是可以根据作业对象的状况改变作业内容，即所谓的“知觉判断机器人”；第三代机器人(20世纪80年代中期以后)是智能机器人，这种机器人带有多种传感器，能够将多种传感器得到的信息进行融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。而对于机器人领域的一个分支——移动机器人，它的研究始于60年代末期，斯坦福研究院（SRI）的NitsNilssen和CharlesRosen等人，在1966年至1972年间研制出了名为Shake的自主移动机器人。进入20世纪80年代以后，人们的研究方向逐渐转移到了面向实际应用的室内移动机器

7、人的研究，并逐步形成了自主式移动机器人AMR（IndoorAutonomousMobileRobot）概念。美国国防高级研究计划局（DARPA）专门立项，制定了地面天人作战平台的战略计划。从此在全世界掀开了全面研究室外移动机器人的序幕，如DARPA的“战略计算机”计划中的自主地面车辆（ALV）计划（1983—1990），能源部制订的为期10年的机器人和智能系统计划（RIPS）（1986—1995），以及后来的空间机器人计划：日本通产