基于Android的機(jī)器人小車遠(yuǎn)程慣性定位控制系統(tǒng).pdf

1、在移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)中，一般采用PC機(jī)作為控制終端。PC機(jī)作為控制終端的主要缺點(diǎn)是便攜性差，在一些特殊應(yīng)用場(chǎng)合，例如礦難現(xiàn)場(chǎng)或者發(fā)生火災(zāi)的建筑物，需要操作員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后能立即遠(yuǎn)程控制移動(dòng)機(jī)器人，這就要求遠(yuǎn)程控制終端必須具有良好的便攜性。另外，在室內(nèi)運(yùn)行時(shí)，移動(dòng)機(jī)器人可能會(huì)離開操作員的視野范圍，因此要求控制終端能顯示機(jī)器人所處位置并能觀察到其周圍環(huán)境。
　　本文所研究的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)很好地解決了上述問題。系統(tǒng)以帶慣性定位的四輪全向移動(dòng)機(jī)

2、器人小車為被控對(duì)象，Android手持終端（平板電腦或手機(jī)）為控制終端，被控對(duì)象和Android控制終端之間通過無線局域網(wǎng)進(jìn)行通信。操作員可以通過Android手持終端上的電子地圖和實(shí)時(shí)圖像獲得機(jī)器人小車所處的位置和周圍環(huán)境，從而可以更加準(zhǔn)確地控制機(jī)器人小車。本文的主要研發(fā)內(nèi)容如下:
　　1.機(jī)器人小車遠(yuǎn)程慣性定位控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
　　首先簡(jiǎn)單介紹了課題的研究背景，接著闡述遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的工作原理，然后介紹遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的功能

3、要求和性能要求，最后介紹遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。
　　2.機(jī)器人小車遠(yuǎn)程慣性定位控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
　　主要介紹了慣性定位機(jī)器人小車遠(yuǎn)程控制控制系統(tǒng)硬件部分，包括機(jī)器人小車端的硬件設(shè)計(jì)和Android終端的硬件配置。在機(jī)器人小車端，對(duì)主要器件進(jìn)行了選型，并設(shè)計(jì)其外圍接口電路，包括MCU，慣性傳感器，圖像傳感器和通信模塊。選定了STM32F407為MCU，確定了系統(tǒng)的無線傳輸方案為無線局域網(wǎng)，選擇了嵌入式Wi-Fi模塊為通信模

4、塊。Android手持終端則采用臺(tái)電P78S平板電腦。經(jīng)過測(cè)試，該硬件方案可以達(dá)到預(yù)期效果。
　　3.機(jī)器人小車遠(yuǎn)程慣性定位控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
　　設(shè)計(jì)了系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議數(shù)據(jù)幀格式，并對(duì)機(jī)器人小車端和控制終端的軟件實(shí)現(xiàn)分別做了詳細(xì)介紹，包括流程圖和實(shí)現(xiàn)方法。機(jī)器人小車端的軟件主要包括了定位信息發(fā)送子程序和實(shí)時(shí)圖像傳輸子程序;Android控制終端的軟件主要包括實(shí)時(shí)圖像接收和顯示子程序、定位信息顯示（電子地圖）子程序

5、和控制界面子程序。
　　4.機(jī)器人小車遠(yuǎn)程慣性定位控制系統(tǒng)的測(cè)試
　　首先對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性進(jìn)行試驗(yàn)，得到無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性較好的結(jié)論，然后在實(shí)驗(yàn)室里遠(yuǎn)程控制機(jī)器人小車，使其根據(jù)指令做出運(yùn)動(dòng)，同時(shí)從控制終端的地圖上實(shí)時(shí)觀察到小車在所處的位置，從視頻模塊實(shí)時(shí)看到機(jī)器人所處的周圍環(huán)境。實(shí)驗(yàn)證明，本遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)能達(dá)到預(yù)期要求。
　　本文設(shè)計(jì)的基于Android平臺(tái)的機(jī)器人小車慣性定位遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人小車的慣