基于嵌入式平臺(tái)的智能移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、智能移動(dòng)機(jī)器人作為多學(xué)科交叉的研究成果，目前被廣泛的應(yīng)用于軍事物資輸送、環(huán)境偵測(cè)、危險(xiǎn)排除、傷員救助、航空探測(cè)、目標(biāo)追蹤等重要領(lǐng)域。由于使用背景和
　　目的的不同，移動(dòng)機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制方式以及傳感器配置上具有較大的差異，無(wú)法滿足對(duì)機(jī)器人單機(jī)多任務(wù)的使用要求。因此需要設(shè)計(jì)出一款既能滿足多任務(wù)需求，又能運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便的智能移動(dòng)機(jī)器人。
　　本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外智能移動(dòng)機(jī)器人研究成果以及目前技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一款具有多姿態(tài)行

2、走模式的智能移動(dòng)機(jī)器人。該機(jī)器人系統(tǒng)的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)由雙輪平衡行走機(jī)構(gòu)、雙輪臂機(jī)構(gòu)、夾持機(jī)械手機(jī)構(gòu)、上蓋旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、頂蓋升降機(jī)構(gòu)、車架等部件組成。機(jī)器人的控制系統(tǒng)是由硬件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及嵌入式操作平臺(tái)組成。硬件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由AVR單片機(jī)作為主控芯片，用來(lái)控制整個(gè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)作的執(zhí)行；嵌入式操作平臺(tái)采用基于ARM的Linux操作系統(tǒng)，通過(guò)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主從控制以及圖像傳感器的數(shù)據(jù)采集。本文詳細(xì)闡述了移動(dòng)機(jī)器人各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以

3、及工作原理。通過(guò)軟硬件控制可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的多種行走模式，包括雙輪平衡行走模式、大輪驅(qū)動(dòng)四輪行走模式、小輪驅(qū)動(dòng)四輪行走模式以及越障模式；通過(guò)對(duì)執(zhí)行機(jī)械手的操作可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的夾持和搬運(yùn)功能，配合搭載的攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的準(zhǔn)確定位；通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)升降裝置的操作可以實(shí)現(xiàn)圖像信息的全方位采集以及路徑導(dǎo)航功能。本文給出了移動(dòng)機(jī)器人各個(gè)動(dòng)作執(zhí)行部件的驅(qū)動(dòng)電路以及工作原理，配合搭載的距離傳感器和姿態(tài)傳感器可以實(shí)現(xiàn)一定范圍的自動(dòng)避障以及自主導(dǎo)航。