基于網(wǎng)絡(luò)的助餐機器人控制系統(tǒng).pdf

1、開發(fā)了一種基于網(wǎng)絡(luò)的助餐機器人控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用以太網(wǎng)和CAN總線實現(xiàn)傳感器信息的輸入以及搭制量的輸出。利用兩臺x86指令集低功耗計算機作為數(shù)據(jù)處理計算機,其中一臺計算機運行圖像處理程序;另一臺計算機實時運行Matlab/Simulink控制幅程序,所有控制信息以及圖像處理信息均通過以太網(wǎng)與該計算機相連。本文的主要研究內(nèi)容是基于網(wǎng)絡(luò)的助餐機器人控制系統(tǒng)的軟件與硬件設(shè)計及其實驗研究。
　　 本文首先介紹了助餐機器人的課題背景以及

2、研究意義,結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,闡述了該控制系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容。針對助餐機器人的機械結(jié)構(gòu)以及功能要求,分析了控制系統(tǒng)設(shè)計的主要挑戰(zhàn),制定了控制系統(tǒng)的實現(xiàn)策略,并簡要闡述了軟硬件的實現(xiàn)手段。圖像處理計算機以及xPC目標機是該控制系統(tǒng)的主要組成部分。圖像處理計算機負責(zé)圖像采集、視頻識別算法的實現(xiàn)、運算結(jié)果的輸出和人機交互界面的顯示等任務(wù)。xPC目標機包含各類接口模塊與實時控制計算初,負責(zé)傳感器信息的采集、控制算法與邏輯的實現(xiàn)、算法運行結(jié)果的輸

3、出等工作。
　　 本文對該控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計思路、相關(guān)算法、設(shè)計方法做了詳盡的說明,設(shè)計了基于工業(yè)控制ARM與CPLD的通信節(jié)點硬件結(jié)構(gòu);基于該節(jié)點構(gòu)成了模數(shù)、數(shù)模、開關(guān)量輸入輸出、編碼器采集等功能模塊;設(shè)計了基于μC/OS-Ⅲ實時操作系統(tǒng)的功能模塊嵌入式軟件,該軟件與基于xPC目標機編寫的Matlab接口軟件結(jié)合,實現(xiàn)了以Simulink框圖為基礎(chǔ)的機器人控制程序的編譯與下載。機器人控制程序與基于模板的面部表情識別算法共同構(gòu)