嵌入式智能移动机器人控制系统的开发与研究.pdf

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1、机械设计与制造第2期174MachineryDesign&Manufacture2010年2月文章编号：1001—3997(2010)02—0174—02嵌入式智能移动机器人控制系统的开发与研究韩军常瑞丽陈志灵。(内蒙古科技大学机械工程学院，包头014010)(内蒙古科技大学信息工程学院，包头014010)(西安理工大学机仪学院，西安710048)DevelopmentandrecherchonembeddeicontrolsystemforintelligentmobilerobotHANJun，CHANGRui-li2,CHENZhi-ling(MecbanicalEngin

2、eeringSchool，UniversityofScienceandTechnologyInnerMongolia，Baotou014010，China)(。InformationEngineeringSchool，UniversityofScienceandTechnologyInnerMongolia，Baotou014010，China)(XianUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)●⋯-●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●

3、⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●：【摘要】以移动机器人为研究对象，设计了以PC／104嵌入式模块为主控制器的控制系统，实现了：；扩展板、电源转换、电机驱动、感知、人机交互等功能；并对无线通信技术进行了研究，实现了移动机器人；的无线遥控和无线串口通信；通过实验对移动机器人进行了整体调试，调试结果表明机器人运行稳定可?靠，达到了预期效果。关键词：嵌入式系统；智能机器人；PC／104i【Abstract】htakingmobilerobotastheresearchobject，embeddedcontrolsystemisde

4、signed÷adoptingPC／104∞hostcontroller，whichachievesthelinkamongtheexpandboards，powermodule，motordrivingmodule，perceptionmodules，theHCIinterfacemodulesandSOon．Wirelesscommunicationtech—inologyinmobilerobotsisinvestigateddeeply，andthenwirelessremotecontrolandwirelessserialcommu一：nicationsarereal

5、ized．Theresultsshowthatrobotrunssteadilyandthesystemisreliable．；Keywords：Embeddedsystem；Intelligentmobilerobot；PC／104i●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯-●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯-●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯-●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯-●中图分类号：TH12，TP242．6文献标识码：A显示、无线通讯、无线遥控、电源转换等模块。系统采用集中式控1智能

6、移动机器人系统结构布局制方式，控制器负责整个系统的控制决策、视觉处理、运动规划以设计的移动机器人设计成三轮差动转向式，如图1所示。其及总体控制等，是机器人的控制中心，承担机器人运动的大量实中前轮为从动轮，起支撑作用，不产生驱动力矩，在机器人转向时时计算工作。可以自由转动；后两个轮为驱动轮，固定不可转向，每个轮子有独立的步进电机驱动。三个轮呈等腰三角形分布，有利于车体前后左右自由转向，易于车体姿态的控制。图2系统总体结构各功能模块介绍如下：(1)PC／104嵌入式控制器选择深圳昭营公司的嵌入式VSX一6154计算机。该控制器兼容DOS、WindowsCE、Linux等操作系图1智能

7、移动机器人系统布局统，集成声卡、显卡、网络等功能。具有3个RS～232接口、1个在机器人前端设置视觉摄像头，前、左、右三边各有一对超声RS一232／485接口、2个USB接口、1个双向并口，+5V直流电源供波传感器，PC／104嵌入式控制器和无线遥控接收器固定在车体电，工作温度：一20~C～+70~C。具有体积小、重量轻、功能强等特点，底部，尾部装有无线串口通信设备。非常适合于机器人控制系统的开发。2系统硬件设计(2)扩展电路模块是为弥补PC／104控制器并口不足而设计的，智能移