close
当前位置: 物联网在线 > 技术文库 >

智能灭火机器人控制器的实现方法

 

 

 

  控制器是智能机器人处理和控制信息的主体,它直接决定了机器人的行为和性能。近几年来随着高性能微控制器和嵌入式系统技术的不断进步,为各类实时控制应用提供了解决方案。

  嵌入式系统(ES)是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输技术,甚至传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的系统,其是硬件和软件紧密捆绑在一起的系统。将嵌入式系统应用于灭火机器人的设计中,对机器人的性能智能化、网络化、小型化都有了明显提高。

  比赛用灭火机器人需要机器人有智能较高的自动控制性能与可靠的机械控制性能的同时保证,才能在短时间内准确寻找到火源并灭火回家。在此以ARM9处理器为核心,对基于嵌入式系统的智能灭火机器人进行了设计。本文将从硬件和软件方面讲述智能灭火机器人控制器的实现方法,并且给出了机器人灭火的具体实验,验证了方案的可行性,为智能灭火机器人的进一步研究提供了平台。

  1 灭火机器人的描述

  

  灭火机器人的外形结构如图1所示,它的主要构件有:红外发射传感器(6个),红外接收传感器(6个),声音传感器(1个),灭火风扇(前后各1个),远红外火焰传感器等(前后各7个)。其中红外发射和接受传感器的配合使用可以使机器人自动避障行走。远红外火焰传感器可以检测光的强弱,用于判断房间是否有火以及趋光灭火。声音传感器用于启动。基于实践,风扇灭火更为可靠,所以选用风扇灭火。

  2 灭火机器人的总体设计

  在智能灭火机器人系统中,首先要解决的是定位问题,故需要一个好的定位方案。所以,控制核心需要给传感器留足够的输入接口,同时也要有足够的输出接口用于控制外设。而速度对灭火机器人至关重要,在高速运动的情况下,需要CPU具有比较强的浮点数运算能力。基于上述考虑,选择ARM9为灭火机器人的控制核心,该控制器硬件功能齐全、功耗小、周边设备集成度高,是先进的智能机器人计算平台。它与其他的主要部件如表1所示,系统总体框架如图2所示。

  

  


(责任编辑:Ioter)


用户喜欢...

LabVIEW图形化系统设计—机器人设计的前沿方法

引言 移动机器人构成复杂、应用灵活,目前商业化程度还不高,相对处于前沿研究的阶段,因此一直以来都是科学家和工程师们关注的重点。 移动机器人具有某些共同的构架和组成部分,是一...


今天给大家介绍7个嵌入式易操作且可以长久使用的技巧

成为一个正式的工程师。它是一个艰辛的过程,需要开发人员维护和管理系统的每个比特和字节。从规范完善的开发周期到严格执行和系统检查,开发高可靠性嵌入式系统的技术有许多种。今天...


对机器人选择电机的几点思考

机器人执行特定的,定义明确的任务,如装配线工作,手术协助,仓库交付/检索,甚至清理地雷等任务。今天的机器人既可以处理高度重复的任务,又可以处理需要灵活定位和操作的复杂功能...


3D成像: 嵌入式FPGA处理引擎实现3D web检测

Steven Gloffen 奥地利自动化解决方案提供商digMAR公司为德国地毯和纺织品切割机供应商KURIS公司开发了一套3D图像处理系统。这套多相机机器视觉系统设计用于扫描纺织材料,可以自动计算基于...


嵌入式工程师必须知道的八大加密算法

伴随着人工智能、物联网时代的到来,数据应用变得频繁起来,数据安全应该如何保护?软件加密算法都有哪些,这些算法在哪些方面得到了应用?慢慢读下去,你会发现围绕在我们身边的“...


【原创深度】僵尸网络引发物联网安全大战:再谈嵌入式安全

贸泽电子 Majeed Ahmad 物联网(IoT)僵尸网络(botnet)的兴起已经成为智能家庭,智慧城市和工业网络化等新兴产业的安全威胁。僵尸网络的分布式拒绝服务(DDoS)攻击已有时日,而且针对物联...


在反馈环路中采用MEMS惯性测量单元(IMU) 的高性能运动控制系统,传感器对准误差常常是其关键考虑之一

对于在反馈环路中采用MEMS惯性测量单元(IMU) 的高性能运动控制系统,传感器对准误差常常是其关键考虑之一。对于IMU中的陀螺仪,传感器对准误差描述各陀螺仪的旋转轴与系统定义的惯性参考...


第3章:配置自定义嵌入式Linux

配置一个硬件平台 Zynq-7000 下面是启动Linux所需要的硬件需求。 一个Triple Timer Counter (定时器) (必须) IMPORTANT: - 如果有多个定时器,Zynq-7000Linux内核将会自动使用设备树中第一个定时器。. - 请确...


工程师解决传输接口到传感器数据传输的几大方法

传感器的数量在整个地球表面和人们生活周遭空间激增,提供世界各种数据讯息。这些价格亲民的传感器是物联网(IoT)发展和我们的社会正面临数字化革命,背后的驱动力。 然而,连接和...


利用无线振动传感器实现连续 可靠的过程监控

工厂自动化和总体效率理所当然地受到巨大的关注,原因不仅是生产率提高(哪怕一点点)能带来正面效益,而且同样重要的是,它能降低或消除设备停工造成的严重损失。现在,我们可以不用...