基于嵌入式平臺的智能移動機器人系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、智能移動機器人作為多學(xué)科交叉的研究成果，目前被廣泛的應(yīng)用于軍事物資輸送、環(huán)境偵測、危險排除、傷員救助、航空探測、目標追蹤等重要領(lǐng)域。由于使用背景和
　　目的的不同，移動機器人在機械結(jié)構(gòu)、控制方式以及傳感器配置上具有較大的差異，無法滿足對機器人單機多任務(wù)的使用要求。因此需要設(shè)計出一款既能滿足多任務(wù)需求，又能運行穩(wěn)定、操作方便的智能移動機器人。
　　本文結(jié)合國內(nèi)外智能移動機器人研究成果以及目前技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計了一款具有多姿態(tài)行

2、走模式的智能移動機器人。該機器人系統(tǒng)的整體機械結(jié)構(gòu)由雙輪平衡行走機構(gòu)、雙輪臂機構(gòu)、夾持機械手機構(gòu)、上蓋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、頂蓋升降機構(gòu)、車架等部件組成。機器人的控制系統(tǒng)是由硬件驅(qū)動系統(tǒng)以及嵌入式操作平臺組成。硬件驅(qū)動系統(tǒng)由AVR單片機作為主控芯片，用來控制整個機器人的運動以及動作的執(zhí)行；嵌入式操作平臺采用基于ARM的Linux操作系統(tǒng)，通過上位機實現(xiàn)對硬件驅(qū)動系統(tǒng)的主從控制以及圖像傳感器的數(shù)據(jù)采集。本文詳細闡述了移動機器人各個執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計以

3、及工作原理。通過軟硬件控制可以實現(xiàn)移動機器人的多種行走模式，包括雙輪平衡行走模式、大輪驅(qū)動四輪行走模式、小輪驅(qū)動四輪行走模式以及越障模式；通過對執(zhí)行機械手的操作可以實現(xiàn)對目標物體的夾持和搬運功能，配合搭載的攝像機實現(xiàn)對目標物體的準確定位；通過對旋轉(zhuǎn)升降裝置的操作可以實現(xiàn)圖像信息的全方位采集以及路徑導(dǎo)航功能。本文給出了移動機器人各個動作執(zhí)行部件的驅(qū)動電路以及工作原理，配合搭載的距離傳感器和姿態(tài)傳感器可以實現(xiàn)一定范圍的自動避障以及自主導(dǎo)航。