嵌入式控制的爬壁機(jī)器人研究.pdf

1、以全自主移動(dòng)機(jī)器人為研究平臺(tái)，介紹了移動(dòng)機(jī)器人的硬件體系結(jié)構(gòu)、避障行為決策、避障運(yùn)動(dòng)控制等。隨著機(jī)器人應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，機(jī)器人所面臨的工作環(huán)境也越來越復(fù)雜，多數(shù)是未知的、動(dòng)態(tài)的和非結(jié)構(gòu)化的。通過對(duì)基于行為的機(jī)器人控制技術(shù)的研究，提出了一種實(shí)用的自主移動(dòng)機(jī)器人智能避障控制方案。
　　針對(duì)爬壁機(jī)器人及其作業(yè)環(huán)境的特點(diǎn)，文章介紹一種應(yīng)用常見經(jīng)濟(jì)型器件構(gòu)建的爬壁機(jī)器人平臺(tái)，它滿足低成本、裝配簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展性好等要求。我們選擇了高速低功耗的

2、ARM芯片LPC2214作為處理器，為機(jī)器人設(shè)計(jì)了豐富的功能，并與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合，使其適用于路徑規(guī)劃與定位、運(yùn)動(dòng)控制策略、多機(jī)器人系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)作機(jī)制等領(lǐng)域研究。此項(xiàng)移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)的研究未來前景廣闊。該機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用超聲波傳感器、壓力傳感器、接近傳感器采集外部環(huán)境信息,采用RS485總線實(shí)現(xiàn)爬臂機(jī)器人與計(jì)算機(jī)通信,從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息的反饋和計(jì)算機(jī)控制命令的發(fā)送。
　　在軟件操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，μC/OS-II被選作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)內(nèi)核

3、。該內(nèi)核是從一開始就以嵌入式實(shí)時(shí)應(yīng)用的實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核而設(shè)計(jì)的，由于它的高效性和較低的硬件資源占用特性，已經(jīng)在嵌入式應(yīng)用中被廣泛的采用。該內(nèi)核可以同時(shí)管理最多達(dá)56個(gè)任務(wù)，在多數(shù)的嵌入式應(yīng)用中這已經(jīng)是足夠用的了。該論文中移植的μC/OS-II支持文本切換，中斷服務(wù)中更改人物的優(yōu)先級(jí)，能有效地運(yùn)行LPC2214上管理資源。
　　為提高爬壁機(jī)器人的移動(dòng)速度，有效避障，同時(shí)減少計(jì)算量，保證機(jī)器人決策的快速性，本文采用基于柵格法的路徑規(guī)劃算