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基于ARM嵌入式技术智能巡逻机器人

2017-04-02秦丽云

时代农机 2017年11期
关键词:舵机步态嵌入式

秦丽云,徐 瑶

(安徽三联学院 计算机工程学院,安徽 合肥 230601)

基于ARM嵌入式技术巡逻机器人就是将ARM技术和巡逻机器人结合起来,将ARM技术恰到好处地融合于巡逻机器人,实现智能独立运行并解决一些简单的问题,它能够对周围的火灾、化学燃料泄露以及有毒气体进行检测,并能够监控周围的实时图像传递给操作者,主要运用于化学工厂、火灾救援现场以及不利于人员进入的复杂环境现场。

1 背景意义

近年来,有关机器人的技术使用已经开始从机械地重复做一件事向更多的领域扩展,比如海洋探测、道路修补、管道铺建、探测银河、医院治疗、军用、家用等,在表面材质性能不均,结构及尺寸变化不规律且不稳定,环境信息非固定、不可知、不可描述的极限环境下的先进机器人技术和应用研究已经成为机器人技术研究和发展的主要方向。与此同时,随着嵌入式处理器的快速发展,嵌入式系统在体积、价格、功耗、稳定性等方面展现出较好的优势。假如把嵌入式系统与机器人技术相结合起来,将来的发展将超乎想象,所以,研究在嵌入式条件下的机器人技术也将迫在眉睫。

2 嵌入式技术应用

在嵌入式技术中,ARM已经取得了很大的成功,知识产权核在所有经济领域和环节大步推进各类市场的发展,形成完整的市场机制下,在以提供商品为手段,以营利为主要目的的行为,带有一定的利己功利色彩下,创造出了神话。ARM系列芯片在世界的销量都是第一,它广泛应用于许多领域,如电话手机以及笔记本电脑等等。如果将ARM嵌入式技术和智能巡逻机器人相结合,就会实现低成本,高性能的机器人,能够广泛地应用于人类生活中。

3 巡逻机器人步态设计

步态设计:①机器人主要采用四轮驱动方式,要通过调节轮子的大小以及底盘的高低来适应小的土坡或坑洼地形。②机器人通过安装在小车上的舵机进行旋转从而带动摄像头和传感器的移动来达到监控目的。搭建机器人完成对机器人的步态规划,利用光源的改变来实现机器人步态的改变。

4 机器人搭建过程与分析

首先,搭建机器人有多种方式以便适应多种地形,如果道路平坦,考虑选择四足机器人或者轮式机器人,如果道路凹凸不平,考虑选择履带式机器人。然后是搭建过程,轮式机器人都由舵机搭建,再配合ARM嵌入式技术,运用汇编语言编入程序,程序内容包括前行、后退、左转、右转。四足机器人相对较复杂,要进行步态规划,通过舵机,程序的调试,选择出最合理的步态,主要由步行距离大小、步行速度去考虑。然后履带机器人,履带机器人相对简单,但对舵机的选择相对比较严格,要达到转速一致,在换向方面可能相比较四足轮式机器人略有不足,具体情况视环境而定。总而言之,搭建机器人务必要求机器人能稳,速度要快,反应要灵敏,巡逻期间要灵活,更要满足各种环境的需要。

5 应用前景

如今,社会监控摄像头已经很普遍了,但是监控摄像头的画面必须有人观看,然后发现问题,这对人的要求很高。而且有些问题不是摄像头能看见的,有死角不容易发现,也不能提前预知到危险的存在。尤其是在核能、化学工厂中,有害物质对人的伤害特别大,所以这个时候,智能巡逻机器人的使用便可以解决这些问题,用智能巡逻机器人进行巡逻,提前发现危险进行报警。基于ARM嵌入式设计的智能巡逻机器人,能够行动自如,一点都不需要人为控制,如果遇到前方障碍物,它会敏捷地避开。智能巡逻机器人所经过的地方,会较好地形成360度无死角监控,在巡逻范围内监测有害物质,火灾报警等。基于ARM嵌入式设计的智能巡逻机器人,采用智能模式进行定时定点的监控巡逻,加上连续不断地巡逻来解决危急情况下的问题。最重要的一点,无论刮风还是下雨,它都爱岗敬业,从不请假。智能巡逻机器人能使检测巡逻变得更安全、更实时、更综合、更有效。

基于ARM嵌入式智能机器人将摄像头、报警器、温湿度传感器、红外线探测器等融合于一身,它是能在无线局域网络设备下,可以向各个方向移动的机器人摄像机,支持使用者利用就近网络设备进行远程遥控。它能够全盘周到地将机器人在现场的遇到情况反馈给控制室,只要传感器检测到现场的指标超过标准的,智能巡逻机器人就会立马发出警报,将信号传输给控制室,控制室的警报器就会立刻发出警报,同一时刻,智能巡逻机器人还能将警报用信息的形势发送到预设的电脑或手机上,通过各种各样的途径通知人们,使人们的生活更安全、更可靠。

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