智能探測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、災(zāi)難的現(xiàn)場(chǎng)、未知環(huán)境等這些地方可能存在高溫、有毒氣體、輻射等因素對(duì)人類(lèi)生命造成危害。但是有時(shí)為了救援或者重要任務(wù)的完成必須要進(jìn)入這些場(chǎng)所時(shí),為了保障人們的生命安全,可以使用探測(cè)機(jī)器人。智能探測(cè)機(jī)器人有著可靠的探測(cè)和導(dǎo)航系統(tǒng),能夠到達(dá)人們制定的場(chǎng)所進(jìn)行探測(cè),并傳回實(shí)時(shí)環(huán)境信息,為人們的后續(xù)工作提供可靠的基礎(chǔ)。
　　Altera提出一種先進(jìn)的嵌入式系統(tǒng)解決方案:以NiosⅡ嵌入式軟核為基礎(chǔ)的片上可編程系統(tǒng),它具有靈活性、可定制性和軟硬

2、件協(xié)同設(shè)計(jì)的能力,在現(xiàn)代智能系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用,可以快速有效的輔助用戶完成智能系統(tǒng)軟件算法的設(shè)計(jì)和硬件上的開(kāi)發(fā)。
　　本文基于嵌入式系統(tǒng)技術(shù),對(duì)探測(cè)機(jī)器人進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件電路,包括有GPS接收機(jī)數(shù)據(jù)采集電路、地磁傳感器航向角測(cè)算電路、光電編碼器數(shù)據(jù)采集電路,超聲波、紅外測(cè)距電路、GSM語(yǔ)音通信、視頻采集硬件模塊等。然后構(gòu)建了以NiosⅡ嵌入式軟核的SOPC,包括硬件開(kāi)發(fā)(Quartus II和SOPC Build

3、er)和軟件開(kāi)發(fā)(Nios II IDE)兩大部分。本系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)主要有兩大部分:Nios II系統(tǒng)的生成和Nios II系統(tǒng)以外的邏輯設(shè)計(jì),如PLL模塊,光電編碼器數(shù)據(jù)采集模塊等;軟件開(kāi)發(fā)主要是在uC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)提供的任務(wù)規(guī)劃和管理平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)了GPS經(jīng)緯度數(shù)據(jù)采集、溫度和氣體等信息采集;在地磁傳感器數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上利用多點(diǎn)測(cè)量求解探測(cè)機(jī)器人的航向角;GSM語(yǔ)音通信控制程序設(shè)計(jì)以及避障行為實(shí)現(xiàn)的程序設(shè)計(jì),最終FPGA利用