模塊化智能機器人平臺研究.pdf

1、智能機器人是機器人技術領域中的一個重要分支，跨計算機、自動控制、機械、電子等多個學科。智能機器人作為信息技術發(fā)展的前沿領域，是一門具有高度綜合性、前瞻未來性、創(chuàng)新實踐性的學科，蘊含著極其豐富的教育資源。論文研究的模塊化智能機器人平臺就是一種可應用于教育領域的智能機器人。論文的主要工作是完成了模塊化智能機器人平臺的研究與設計。 論文從智能機器人的模塊化和擴展性等方面考慮，提出了基于FPGA邏輯擴展和總線相結合的接口擴展方案。一方面

2、，使用FPGA進行邏輯接口擴展提高了增強系統(tǒng)的可擴展性，并可進行初步的數(shù)據(jù)處理；另一方面，采用I2C和SPI總線作為擴展總線，提高了總線通信的效率和速度，可對新增模塊進行快速擴展。 本文采用模塊化的設計方法，完成了智能車系統(tǒng)的硬件設計。通過系統(tǒng)分析，將整個系統(tǒng)分為5大模塊，包括核心控制模塊、電源模塊、電機控制模塊、傳感器測量模塊、無線傳感器網絡模塊。本文使用ARM9 S3C2410和FPGA相結合做為主控制系統(tǒng)模塊，詳細分析了主

3、控制模塊、超聲波測距模塊和無線傳感器網絡模塊的設計方法。并完成了FPGA模塊和電機控制模塊相應Linux驅動程序。 針對移動機器人的無線通信，以MSP430F169微控制器和CC2420射頻無線通信芯片為基礎進行了無線傳感器網絡節(jié)點的硬件開發(fā)。完成了IEEE802．15．4協(xié)議相應的物理層和MAC層數(shù)據(jù)定義和軟件實現(xiàn)，并進行了數(shù)據(jù)傳輸和組網驗證。設計了基于航向角和里程計的節(jié)點定位方法和基于RSSI測距的三角定位法。針對智能機器人