嵌入式系統(tǒng)及其在機器人中的應用

1、嵌入式系統(tǒng)及其在機器人把握中的應用2022-6-11XXXX，XXXX，XXXX摘要：介紹了嵌入式系統(tǒng)的相關概念及其特點，綜述了嵌入式系統(tǒng)在機器人運動把握系統(tǒng)、遠程把握、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等方面的相關應用。在了解了嵌入式系統(tǒng)在機器人把握中的應用現(xiàn)狀的根底上，提出了基于嵌入式系統(tǒng)的機器人技術的進展趨勢。關鍵詞：EmbeddedSystemanditsApplicationintheSystemofRobotControlXXXXXXXX，XXXX，XXXXAbstract: The related concepts and characteristics of the embedded system

2、were introduced in this paper. Themotion control system, remote control and video monitoring systems which used embedded system was alsoreviewed. By understanding the present situation of the application of embedded system used in robot control, the development tendency of robot technology based on

3、embedded system was put forward.Keywords:embeddedsystem,robot,remotecontrol,videomonitoringsystems引言以嵌入式計算機為核心的嵌入式系統(tǒng)(Embedded System)IT 網(wǎng)絡技術之后，又一個 認可，已被廣泛應用在工業(yè)把握、交通治理、信息家電、家庭智能治理系統(tǒng)、網(wǎng)絡及電子商務、環(huán)境監(jiān)測和機器人把握等領域1。嵌入式系統(tǒng)的消滅與進展將真正實現(xiàn)計算機的“無處 機器人技術的進展從來就是與嵌入式系統(tǒng)的進展嚴密聯(lián)系在一起的就是嵌入式技術的應用，而嵌入式技術的進展必定促進機器人智能化水平。70 年月中期以長足

4、的進展。目前，嵌入式系統(tǒng)在機器人把握系統(tǒng)被廣泛承受。嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義及其特點20 70 為中心，以計算機技術為根底，軟、硬件可裁剪，適用于應用系統(tǒng)對功能、牢靠性、本錢、 中的專用計算機系統(tǒng)1。用程序 4 種特定的應用需求，嵌入式系統(tǒng)嵌入到對象軟硬件體系中。嵌入式系統(tǒng)與一般的PC 系統(tǒng)相比主要具有以下特點：嵌入式系統(tǒng)功耗低，體積小，專用性強。嵌入式 CPU 工作在為特定用戶群設計的系統(tǒng)中，能夠把PC 中很多板卡完成的任務集成到芯片內(nèi)部，有利于嵌入式系統(tǒng)設計的小型化。牢靠性。硬軟件都必需高效設計，系統(tǒng)要精簡，對軟件代碼質量要求很高軟件集成在一起。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要特地的開發(fā)工具和開發(fā)環(huán)境

5、。嵌入式系統(tǒng)在機器人中的應用 狗為代表的智能機器寵物是最典型的嵌入式機器人把握系統(tǒng)，除了能夠實現(xiàn)簡單的運動功 火星車也是一個典型例子，這個價值 10 億美金的技術高度密集移動機器人，承受的是VxWorks 1-4、遠程把握2-5、視頻監(jiān)控系統(tǒng)5-7三個方面分析嵌入式系統(tǒng)在機器人中的應用狀況。運動把握系統(tǒng)機器人的運動把握局部一般承受ARM 7 來完成，主要是由于整個系統(tǒng)對實時性要求較高，利用ARM 7來特地把握伺服能更好的滿足要求。設置串口接收到數(shù)據(jù)設置串口接收到數(shù)據(jù)YES對串口數(shù)據(jù)解析調(diào)用電機驅動程序運動完成YESNOARM 7把握板伺服遠程用戶互聯(lián)網(wǎng)ARM 9把握板機器人攝像頭圖2.1ARM

6、7實現(xiàn)電機把握框圖圖2.2 遠程把握系統(tǒng)框架圖2.1 是ARM 7 實現(xiàn)電機把握的框圖，ARM 7 通過串口接收數(shù)據(jù)，并依據(jù)定義好的串 務有的數(shù)據(jù)到達，可以調(diào)用電機驅動程序來實現(xiàn)電機的運動。遠程把握圖 2.2 是遠程把握系統(tǒng)的框架圖，任何能連接上互聯(lián)網(wǎng)的地方的用戶，在遠程用戶端，OPENGL 仿真將預演用戶所輸入的機器人把握命令后機器人的運動軌跡，并且將機器人的 互聯(lián)網(wǎng)傳送到近端把握中心ARM 9 把握板上，通過它轉發(fā)給實時把握板ARM7，ARM7 就把握伺服驅動器讓電機按預定的軌跡運動，從而實現(xiàn)機器人的遠程把握。遠程用戶端一個重要的功能是能實時地觀看到機器人的運動姿勢是必需的?；谛谄骺蛻?/p>

7、端的模型，在ARM 9 把握板上運行著視頻效勞器，該視頻效勞器與帶 USB 接口的攝像頭相連，攝像頭實時地采集并聯(lián)機器人的運動狀態(tài)，并將采集到的圖像編碼，ARM 9 把握板將經(jīng)過編碼壓縮后圖像數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳送到遠程客戶端，遠人的運動狀態(tài)。遠端用戶機器人Internet伺服驅動器ARM9把握中心ARM 7把握板ARM 遠端用戶機器人Internet伺服驅動器ARM9把握中心ARM 7把握板2.3 遠程機器指令流程圖 2.3 顯示了遠程指令的數(shù)據(jù)流向以及機器人的運動狀態(tài)反響給遠端用戶的數(shù)據(jù)流向。遠端用戶通過人機交互界面將所要求機器人運動姿勢位置的指令輸入到遠端PC ARM 9 把握中心，ARM

8、9 把握中心這里扮演著近段調(diào)試模式中那個近端PC 的角色，在接收到遠端數(shù)據(jù)后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，把握其串口將串口數(shù)據(jù)包發(fā)送到ARM 7把握板上，ARM 7 把握板接收到數(shù)據(jù)后解析數(shù)據(jù)并且驅動電機的伺服驅動器，從而實現(xiàn)對機器人地把握。由于把握命令對準確性的要求以及現(xiàn)實的網(wǎng)路狀況，目前多數(shù)承受TCP 協(xié)議來傳送把握命令。視頻監(jiān)控系統(tǒng)2.4 顯示了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體框架，帶USB 接口的攝像頭連接到ARM 9uclinux 操作系統(tǒng)Interact，監(jiān)視平臺是遠端一臺連入Internet的PC機。帶帶USB的攝像頭ARM 9開發(fā)板S3C2410CPU,uclinux系統(tǒng)監(jiān)控平臺PC，Windows系統(tǒng)I

9、nternert2.4 系統(tǒng)構造圖圖像數(shù)據(jù)由攝像頭采集，ARM 9 通過USB 接口讀取其緩存中的數(shù)據(jù)，并對圖像數(shù)據(jù)進展socket ARM 9 作為server client 端(監(jiān)視平臺)與之連接，它將把壓縮后的數(shù)據(jù)發(fā)送過去。監(jiān)視平臺接收到數(shù)據(jù)后解碼，然后顯示在終端上。把握單位時間內(nèi)圖像幀顯示次數(shù)就能形成流暢的動畫效果。嵌入式系統(tǒng)在機器人應用中的進展趨勢的機器人技術的將來的爭辯有以下幾點趨勢：高集成度、低功耗、小型化。隨著嵌入是系統(tǒng)的微型化、智能化，機器人將朝著高智能化、高集成度、小型化方向進展；供給便利、快捷的人機界面。嵌入式系統(tǒng)被廣泛使用，主要緣由是它的多媒體人機界面的便利、快捷，這將

10、使機器人的操作更加便利快捷、人性化；遠程把握必成為趨勢?？偨Y嵌入式系統(tǒng)在機器人把握系統(tǒng)中起到了極為重要的作用有著更寬闊的進展空間。參考文獻于忠得, 林敏, 申華. 嵌入式系統(tǒng)根底教程M. 北京: 國防工業(yè)出版社2022.蔡坤3P-6SS 并聯(lián)機器人的遠程把握與監(jiān)視的爭辯D. 北京: 北京郵電大學2022.田景文, 伍延祿, 高美娟. 基于嵌入式系統(tǒng)的移動機器人無線遠程把握系統(tǒng)設計J. 機床與液壓, 2022,4, 40(7): 74-77.Thomas Rath, Marco Kawollek. Robotic harvesting of Gerbera Jameson ii based on detection and three-dimensional modeling of cut flower pedicels J. Computers and Electronics in Agriculture, 2022, 66(1): 85 92.孫玉山, 王建國, 萬磊等. VxWorks 的水下機器人嵌入式導航系統(tǒng)的爭辯J. 應用根底