基于嵌入式Linux多传感器融合的移动机器人避障系统.pdf

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1、第3期机械设计与制造2013年3月MachineryDesign&Manufacture155基于嵌入式Linux多传感器融合的移动机器人避障系统黄先伟，童怀，陈德艳(1．广东r[业大学信息工程学院，广东广州510006；2．广东省嵌入式软件公共技术中心，广东广州510006)摘要：系统采用超声波传感器结合视觉传感器，基于模糊PID控制的多传感器信息融合算法。构建了ARM+Linux嵌入式开发环境来进行图像压缩和处理并实现基于B／S网络的远程监控功能；移植了USB摄像头和无线网卡的驱动，配合Video4LiIflUX接口实现图像采集，并利用jpeglib静态库对图像进行了压缩处理。

2、利用嵌入式web服务器Boa并配合MiniGUI程序，实现了远程监控和图像动态更新。试验表明，该系统可以实现在Linux下融合多传感器信息、完成避障算法并实现路径规划和远程控制，具有较高的可靠性和实用性。关键词：移动机器人；嵌入式Linux；ARM；多传感器融合；远程监控中图分类号：THI6；TP212；TP24文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)03—0155—03ObstacleAvoidanceSystemofMulti-SensorFusionforEmbeddedLinux-BasedMobileRobotHUANGXian-wei，TONGHuai，C

3、HENDe-yan(1．SchoolofInformationEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，GuangdongGuangzhou510006，China；2．GuangdongProvincePublicTechnologyCenterofEmbeddedSoftware，GuangdongGuangzhou510006，China)Abstract：Thissystemll~e$ultrasonicsensorsandavisualsensor，togetherwithmulti-sensorinformationfusi

4、onalgorithmbasedonfuzzyPIDcontro1．ItbuildsARM+LinuxembeddeddevelopmentenvironrnentforimagecompressionandprocessingandB／Snetwork—basedremotemonitoringrunetion；transportstheUSBcameraandwirelesscarddriverunderLinux，achievesimageacquisitionwiththeVideo4Linuxinte~ace，andnsesthejpeglibstaticlibraryt

5、ocompresstheimages．TheembeddedWebserverBoaandMiniGUIprogramareusedtoremotecontrolandtosend~ynamicupdatingimages．TestsshowthatthesystemCanachievemulti-sensorinforrnationfnsionunderLinux，Canpe咖rmtheobstacleowoidan,cealgorithm，pathplanningandremotecontrolwithhighreliabilityandpracticality．KeyWord

6、s：MobileRobot；EmbeddedLinux；Am；Multi-SensorIntegration；RemoteMonitoring1引言轮，三轮问呈等边三角形分布；左驱动轮和右驱动轮是主动轮，分别采用2个独立的控制模块控制直流电机的转动，通过改变主动移动机器人技术综合应用了包括多传感器融合、运动控制、轮速度和转向就能方便地控制移动移动机器人的运动状态。该方电子通信等技术，在家用、娱乐、安保、看护、救灾及军事应用等领案具有简单灵活，可靠性高的特点。域具有广阔的前景。目前欧美、日本等发达国家都已经推出了相关的产品，我国在相关研究领域也取得了一定的成果。CCD视觉传感器提出一

7、种基于ARM6410为核心硬件，采用嵌入式Linux为操作系统的移动机器人设计方案。使用的外部传感器有超声波、视觉传感器，结合机器人平台驱动电机自带的里程计(光电编码器)来进行精确定位导航和自主避障。系统具有较高的有效性、可靠性和性价比【1]。2移动机器人硬件设计2．1移动机器人平台介绍系统采用的移动机器人是实验室自行研制的，搭载6个超超声波传感器声波传感器和1个CCD摄像头视觉传感器，分布如图1所示。平图1多传感器布局示意图台采用差动轮式驱动方案：有2个驱动轮和1个