基于嵌入式Linux的移動機器人控制平臺研究.pdf

1、本文旨在設計一款具有良好可擴展性，具備遙控功能的模塊化的教育型移動機器人控制平臺，使其既能夠滿足中小學機器人教育和比賽的需要又能滿足大專院校機器人開展機器人研究的需要。本文以ARM9處理器和嵌入式Linux為基礎構建了教育機器人控制平臺的軟硬件系統(tǒng)。
　　 論文分析了當前國內外教育機器人的發(fā)展研究現狀，通過對比總結出了當前主要存在的問題，并據此提出本文設計的教育機器人控制平臺的設計要求。
　　 依據機器人控制平臺的設計要

2、求和控制需求，在分析對比了多種嵌入式處理器的性能特點的基礎上，本文提出以ARM9處理器作為機器人控制平臺的核心處理器；隨后利用模塊化設計思想規(guī)劃了機器人控制平臺的總體硬件設計方案，機器人控制平臺主要由CPU模塊和各種擴展模塊組成，其中為了提高機器人的可擴展性，提出以I2C總線作為模塊的標準接口，模塊接口實現了標準化，使模塊具有了可組合性和可互換性的特點。
　　 由于Linux系統(tǒng)具有開源免費、可裁剪性強、功能強大等諸多優(yōu)勢，所以

3、本文選用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)。依據層次化軟件設計思想，本文將機器人控制平臺的軟件系統(tǒng)從總體上劃分為組織協(xié)調層、執(zhí)行層、驅動層和伺服驅動層等四個層次，各層又細分為許多相對獨立的軟件模塊，提高了整個軟件系統(tǒng)的可擴展性和可移植性。在軟件系統(tǒng)的詳細設計階段，本文首先論述了嵌入式Linux下的設備驅動程序的一般設計過程，設計了多種外部設備接口的驅動程序，使得機器人能夠擴展更多的擴展模塊；接著給出了幾個主要應用程序的設計過程和實例，提出以A

4、VR虛擬機作為機器人控制軟件其中AVR虛擬機在機器人控制系統(tǒng)中的運用是本文的一個創(chuàng)新點，它增強了機器人控制平臺軟件的可移植性。
　　 本文最后設計了相關的應用實驗，驗證了機器人控制平臺的設計是可行的。
　　 本文的主要成果如下：
　　 (1)構建了以ARM9處理器和嵌入式Linux系統(tǒng)為基礎的機器人控制平臺，使用I2C總線對常用外圍設備接口進行了標準化，使平臺整體具備良好的模塊化水平和可擴展性。
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