基于ARM的智能机器人小车控制系统设计

1、基于arm 的智能机器人小车控制系统设计作者：朱孟强， 卢博友， 雷永锋， 周茂雷 ， zhu meng-qiang， lu bo-you， lei yong-feng， zhou mao-lei作者单位：西北农林科技大学机械与电子工程学院 ,陕西杨凌,712100刊名：微计算机信息英文刊名：control & automation年，卷(期)：2008 ，24(14)被引用次数：0次参考文献(4条)1. 刘喜昂. 周志宇 移动机器人的超声模糊避障算法期刊论文-微计算机信息 2004(01)2. 李勇. 郑萍. 熊利 嵌入式c/os- 在lpc2104 上的移植及通信设计期刊论文-微计

2、算机信息 2006(2-2)3. 田泽 嵌入式系统开发与应用教程 20054. 陈赜. 刘振兴 . 李宗富 arm嵌入式技术实践教程 2005相似文献(7条)1.学位论文黄巍炜 基于arm的履带式移动机器人设计2006 本文首先介绍了履带式机器人小车的运动方式，选择了结构简洁的两节履带并联差动转向方式。根据运动方式和对小车的性能要求选择了合适的电机和减速齿轮，构建好了一个制作简单，可扩展性好的小车底盘系统。在此基础上设计并制作了机器人小车的电源，电机驱动电路，光电隔离耦合电路，电流检测电路，并研制了简易光电编码器。 机器人小车采用了 32 位arm微处理器 s3c44box，硬件资源丰富，是一

3、个实时多任务系统。传统的单任务顺序执行机制已经不能满足系统的实时性要求。且由于程序是一条单线执行下来，如果程序中某一处有什么问题，则可能影响整个系统的运行，只能靠复位来解决，系统的可靠性不高。在该嵌入式系统上移植实时操作系统 c/os- ，并利用该操作系统来管理系统资源，进行任务调度，可以协调小车的各项任务运行，保证了系统的实时性和可靠性。2.期刊论文张琪. 李菲. zhang qi . li fei一种教育/娱乐机器人控制器的设计与实现-中国科技信息 2009,(16) 本文所研究的是一种具有较高性价比的教育/娱乐机器人控制系统 ,控制器的核心是基于 arm的可扩展的控制平台 ,并以机器人小

4、车为载体集成了多种外围设备.3.学位论文刘晓燕 面向足球机器人的arm嵌入式系统研究2007 集控式机器人足球比赛系统分为视觉子系统、决策子系统、通讯子系统和足球机器人小车子系统四个部分，其中小车子系统的性能直接决定着足球机器人在赛场上的表现。本文通过分析国内外足球机器人的研究现状，针对足球机器人小车控制存在的问题，研究基于arm和uc/os- 的嵌入式主板控制系统。 首先，介绍了机器人足球比赛系统，分析了足球机器人主板控制系统的软硬件需求，提出了以lpc2292微处理器为硬件载体、基于 uc/os- 实时操作系统的系统软件设计方案。 其次，研究了足球机器人主控系统的硬件设计方法。提出了系统硬

5、件的总体构架，详细设计了以lpc2292微处理器为核心的主控硬件系统，并给出硬件设计中应该注意的问题。 再次，研究了足球机器人主控系统的软件设计方法。介绍了lpc2292的编程体系及系统初始化方法，论述了uc/os- 在lpc2292上的移植以及各个任务的软件设计，并给出软件设计中应该注意的问题。 最后，对足球机器人主控系统进行测试。对无线通讯系统和足球机器人的运动性能进行实验测试，验证了设计方案的性能优越性。 论文设计实现了一种低功耗、高性能的嵌入式微处理器与嵌入式实时操作系统uc/os- 相结合的足球机器人主板系统，设计了性能优越的足球机器人控制系统，使足球机器人控制系统的研究上升到了一个

6、新的更高的平台。4.期刊论文黄巍炜. 胡莹坚. 颜文俊. huang wei-wei . hu ying-jian. yan wen-jun 基于s3c44b0x的移动机器人设计-机电工程 2006,23(12) 详细介绍了履带式移动机器人小车的机械结构、硬件设计,以及系统运动控制策略的实现 .介绍了控制系统的软件设计以及嵌入式操作系统c/os-在samsung公司32 位arm7芯片s3c44b0x上的移植 ,以及控制软件的设计.5.学位论文刘赞 基于arm7的足球机器人底层控制系统的设计2005 机器人足球融合计算机视觉、模式识别、决策、自动控制、无线通信、智能体设计与电力传动、多智能体合

7、作等多项技术,已成为人工智能与智能机器人研究领域中一个十分令人注目的热点.足球机器人系统分为通讯子系统 ,决策子系统 ,视觉子系统 ,和机器人小车子系统四个部分 .机器人小车子系统是整个系统的执行机构 ,它的性能好坏直接由车载嵌入式系统决定,论文分析了目前国内外对于足球机器人控制系统的研究情况,从系统的提升性能、简化设计、扩展功能和应用移植的角度出发 ,尝试使用嵌入式系统设计理论设计了基于arm微处理器的车载嵌入式系统 .论文的主要研究工作具体如下 :首先,分析了足球机器人底层控制系统的设计要求,制定了以 arm微处理器为核心的系统设计方案 .其次,论文重点阐述了足球机器人控制系统的硬件和软件

8、设计原理,主要包括以 arm7嵌入式处理器为核心的系统组成结构和直流电机控制模块的设计.论文对核心器件的选型 ,单元电路的设计 ,控制原理以及控制算法都进行了详尽的说明 .设计了基于 pc 的系统测试平台 ,进行了系统的测试实验 .最后,基于本控制系统尝试使用 rtos来控制足球机器人 .论文给出了移植的过程和相关的任务设计 .论文的特色之处在于将低功耗 ,高性能的嵌入式微处理器与智能算法相结合,设计出较为完善的足球机器人控制系统.简化了系统的设计,满足机器人足球比赛的要求 ,而且具有良好的扩充性和可移植性 .将arm控制器应用于足球机器人系统中也是足球机器人系统设计中的首次尝试,可丰富足球机

9、器人系统的理论和实践 ,进一步提高足球机器人控制的效果 .针对平台 ,将rtos移植到了足球机器人控制系统中 ,推动了半自主机器人向全自主机器的研究,同时也是嵌入式系统理论联系实践的深入工作.6.期刊论文张捍东. 张彬. 岑豫皖 基于arm的嵌入式移动机器人控制系统的设计- 工业控制计算机 2008,(7) 讨论了基于 s3c2410微处理器的移动机器人小车控制系统的硬件设计,以及在嵌入式操作系统 windows ce下的软件设计 .具体分析了各个模块的设计原理、驱动和应用软件的设计 .该移动机器人系统具有模块化、易扩展、可移植、硬件体积小、功耗低、实时性强、可靠性高等优点.7.学位论文吴雄英

10、 自主式移动机器人控制系统设计与研究2006 近年来随着传感器等领域的技术进步，智能机器人系统开始应用于服务行业，取代人类的各种劳动，特别是危险、有毒和枯燥繁琐的简单劳动，开辟了机器人自主服务的新领域。该领域具有良好的应用前景，因此，本文开发了一个基于can 总线技术的分布式体系结构的自主移动机器人平台。此平台不仅利用 arm技术实现了对小车的伺服控制和零半径自转；而且利用can 控制器的验收过滤功能实现节点间的 can 通讯，初步建立了移动机器人的通信系统；同时能够在自主避障模式和 pc 控制模式两种模式下工作，实现实时避障功能。该平台具有良好的开放性、稳定性和实时性，为最终设计、制造出具有实用性和市场前景的室内服务机器人打下了良好的基础。 本文的主要研究工作： 1.综合研究国内外机器人体系结构成果，应用多智能体理论、先进控制技术和can 总线技术，提出了自主移动机器人平台的体系结构方案，即基于can 总线技术的分布式体系结构。 2.设计制造自主移动机器人小车 xmu-1 ，并建立其运动学模型；确定了自主移动机器人平台的软硬件实现方案。 3.完成运动控制 arm节点软硬件设计与实现，包括电机驱动模块、伺服控制模块和避障模块的设计与实现。 4.基于can 总线技术，实现系统通信软硬件