巡檢機(jī)器人導(dǎo)航和氣體檢測(cè)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，涉及到多個(gè)領(lǐng)域如制造業(yè)，服務(wù)業(yè)以及軍事等。采用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體管道巡檢是其應(yīng)用的一個(gè)縮影。本文采用高性能的嵌入式處理器ARM7和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II，并結(jié)合各種檢測(cè)傳感器實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人對(duì)管道的自主巡檢。
　　首先介紹了機(jī)器人的應(yīng)用與技術(shù)以及嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，并論述了移動(dòng)機(jī)器人常用的導(dǎo)航方式。
　　通過(guò)比較幾種導(dǎo)航方式，提出了以磁導(dǎo)航方式驅(qū)動(dòng)機(jī)器人對(duì)管道進(jìn)行巡

2、檢的方案；為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人能夠自主到達(dá)充電位置，給出了基于狀態(tài)跟蹤問(wèn)題的控制器設(shè)計(jì)方案；在分析機(jī)器人功能需求的基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)系體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)的功能。
　　其次，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案對(duì)硬件進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)分為三部分：（1）采用S3C44BOX作為主機(jī)，并設(shè)計(jì)了聲光報(bào)警電路；（2）以AT89C51單片機(jī)為主控芯片的從機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)，其中包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路以及串口電路；（3）氣體、

3、磁場(chǎng)的檢測(cè)和信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)，并對(duì)這些電路進(jìn)行了詳細(xì)地分析，給出了在信號(hào)調(diào)理電路中選用元器件的依據(jù)。
　　然后，對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。在介紹操作系統(tǒng)μC/OS-II內(nèi)核的基礎(chǔ)上，將其移植到ARM7上。在該操作系統(tǒng)平臺(tái)上，完成了任務(wù)和任務(wù)優(yōu)先級(jí)的劃分與分配，并分析了任務(wù)之間的通信機(jī)制。從機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)則實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、通信和D/A轉(zhuǎn)換的功能。
　　最后，通過(guò)PC機(jī)上Delphi編寫的調(diào)試軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行氣體檢測(cè)和磁導(dǎo)航調(diào)