2008奥运会场服务机器人

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1、第三部分4。博创杯。嵌入式设计大赛设计报告平专机乌嵌入式彖惋应国2008奥运会场曩务机矗人一哈尔滨工程太学付小晶陈结平余洋李璐赵家石美t词视频采集超声波洲距与避障GSM远程监控管理引言近年来，嵌入式技术不断发展，基于嵌人式系统平台的开发设计占据了越来越重要的地位。IntelXScalePXA270处理器以其高性能、低功耗、多功能等特点在很多领域得到广泛应用。本系统基于其硬件开发平台，设计实现了一款奥运服务机器人。该机器人立足于方便奥运、服务奥运，通过触摸屏、以太网、GSM模块实现人机交流．为奥运会场提供信息查询、安全预警、远程监控、赛事预报、游戏娱乐等多功能综合服务。1系统设计原理1．1功能

2、模块本系统以IntelXSealePXA270开发平台为中心，功能模块主要有机器人移动模块、摄像头与云台控制模块、安全预警模块、通信模块、后台管理模块和电源管理模块。①机器人可自主移动且具有自由避障功能。机器人移动主要靠电机转动，该机器人为履带式机器人，电机是机器人行走的必要动力。机器人避障主要靠超声波测距检测前方障碍距离实现自主避障，此外机器人也可通过后台控制来运行。利用平台上的红外，也可与遥控器配合，从而灵括地根据时间、场地进行多方协同控制。②摄像头负责视频采集、实时拍照，用于后台监控。为减轻平台无线网络负担，采用无线电单独与后台进行视频流传输。其收／发模块的16种编码保证了图像信息最大

3、程度不受干扰。云台控制摄像头多角度转动，通过摄像头采集的视频传输到后台监控室，用以观察场地是否有异常现象。此外，也可通过视频观看周围情况，进行人工控制机器人移动。@安全预警通过温度传感器检测当前温度，以实现防火目的。一旦温度达到预定值，机器人给后台发出警报，也可给预定的手机发送警报信息。④通信主要有GSM通信和GPRS通信，其中GSM模块实现机器人与用户手机之间的信息传输，而GPRS主要用于网络信息的传输，主要实现后台监控机器与机器人信息的交互，另外机器人主应用程序通过GPRS实现从预定后台服务器中获取数据。⑤后台监控模块，该模块采用c／s架构，后台监控程序为客户端，运行在PC机上，用以监控

4、奥运场地和远程管理机器人。服务端运行在WindowsCE5．0上，用于和客户端数据交互。@电源管理主要检测PXA270开发平台的电源是否充足，由于机器人可移动，然而电机使用的电源和PXA270开发台的电源不是一个，我们必须保证在开发平台的电源不足时，使机器人禁止。1．2服务模块服务模块主要分为前台信息查询和后台信息获取。其中前台信息查询包括新闻阅读、赛事查询、信息查询、短信订阅、地图查询和多媒体娱乐等综合服务。①新闻阅读、赛事查询、最新比赛结果等一些信息查询都整合了WEB技术，通过从预定网站获取最新的内容信息，使顾客可以查看。地图查询整合了当前流行的Google地图API，达到让用户随时随地

5、都可以查询自己所处的位置。paper@mesnet．gom．邙(投稿专用)Mic咻ontrdIe玛＆EmbeddedSystcms179一平I；机乌嵌入式系诧应闷②短信订阅通过GSM模块，顾客订阅后，机器人有更新的信息即通过该顾客留下的手机号码发送信息。③多媒体功能能够播放音乐和视频文件，具有录像、录音、图片浏览等功能。1．3功能结构图机器人功能结构图如图1所示。图I机器人功能结构图2硬件电路设计系统充分利用IntelXScalePXA270丰富的硬件接El完成外围设备的接入。扩展硬件包括：GSM模块、GPRS模块、USB摄像头、电机、云台、USB无线网卡、微型打印机、防火传感器、防烟雾传感

6、器、超声波测距等。3软件部分设计软件开发环境为VS2005，开发语言为VC．net+C#，程序的主要功能是机器人自身扩展的模块驱动开发和应用程序开发，驱动开发选择的开发语言是VC．net，应用程序开发选用的开发语言是C#。在强大的VS开发环境下实现语言的互操作性，达到程序的完美结合。由于软件开发的工作量比较大，我们采用了软件工程思想，进行面向对象的类库设计和开发，以达到程序高度的可扩展性和牯合性，使工作难度化繁为简。在软件开发中运用嵌入式软件开发、应用软件开发和WEB开发技术，其中WEB开发体现在地罔查询中，我们应用最近热门的地图技术，整合Google地图API，应用浏览器控件开发出地图查询

7、，另外新闻赛事、近期比赛结果等其他信息都通过从奥运官方网2007年增刊站和Sohu奥运网站定时更新内容，达到信息同步。3．1WindowsCE5．0操作系统的定制与移植WindowsCE．net为开发人员提供了一个相当不错的集成开发环境PlatformBuiler，开发人员使用这个集成开发环境就可以根据它的提示完成操作系统镜像的定制、编译与调试工作，并可以在此环境中进行应用软件、驱动程序的开发。系统定制的主要