基于嵌入式的智能小车的研究和设计

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机器人技术涉及机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制理论以及人工智能等多门学科的知识,是一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志。随着现代科学技术的迅猛发展,机器人在国防、工业生产、百姓生活等领域得到广泛应用。可以预见,机器人技术的发展将对人们的生产生活产生更为深远的影响。本课题研究的智能小车又叫轮式机器人,是移动机器人的一种。本文介绍了课题的意义、国内外研究现状和移动机器人的关键技术。选用稳定的四轮结构车体,其中两轮为驱动轮,通过差速转向,建立其运动学模型。通过比较分析采用Samsung公司的S3C6410处理器作为嵌入式控制中心的核心,选用Android系统作为嵌入式操作系统。智能小车硬件系统由嵌入式控制中心结合稳压电源、电机驱动电路、霍尔开关、超声波传感器、CMOS摄像头、WIFI模块、蓝牙模块等组成;软件系统搭建Android操作系统平台,并设计各模块驱动程序。根据智能小车工作空间的不确定性,选择模糊控制作为路径规划方法,建立模糊控制规则,并在Matlab中创建模糊控制器进行仿真。为实现通过网络对智能小车的监控功能,在嵌入式控制中心移植精简的BOA服务器,并移植视频服务软件mjpg-streamer;综合运用HTML、Javascript和CSS技术设计开发PC机客户端,通过Eclipse开发调试Android手机客户端,PC机和蓝牙手机分别通过WIFI和蓝牙实现与智能小车的通信。智能小车的软件系统和硬件系统通过分步调试和统一调试,嵌入式控制中心工作稳定,各传感器能够较为准确采集数据,小车能够实现自主避障功能。通过WIFI和蓝牙模块实现了PC机、Android手机与智能小车之间的有效数据通信传输。
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