基于ARM嵌入式技術智能巡邏機器人

秦麗云，徐 瑤

（安徽三聯(lián)學院 計算機工程學院，安徽 合肥 230601）

基于ARM嵌入式技術巡邏機器人就是將ARM技術和巡邏機器人結合起來，將ARM技術恰到好處地融合于巡邏機器人，實現(xiàn)智能獨立運行并解決一些簡單的問題，它能夠對周圍的火災、化學燃料泄露以及有毒氣體進行檢測，并能夠監(jiān)控周圍的實時圖像傳遞給操作者，主要運用于化學工廠、火災救援現(xiàn)場以及不利于人員進入的復雜環(huán)境現(xiàn)場。

1 背景意義

近年來，有關機器人的技術使用已經(jīng)開始從機械地重復做一件事向更多的領域擴展，比如海洋探測、道路修補、管道鋪建、探測銀河、醫(yī)院治療、軍用、家用等，在表面材質性能不均，結構及尺寸變化不規(guī)律且不穩(wěn)定，環(huán)境信息非固定、不可知、不可描述的極限環(huán)境下的先進機器人技術和應用研究已經(jīng)成為機器人技術研究和發(fā)展的主要方向。與此同時，隨著嵌入式處理器的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在體積、價格、功耗、穩(wěn)定性等方面展現(xiàn)出較好的優(yōu)勢。假如把嵌入式系統(tǒng)與機器人技術相結合起來，將來的發(fā)展將超乎想象，所以，研究在嵌入式條件下的機器人技術也將迫在眉睫。

2 嵌入式技術應用

在嵌入式技術中，ARM已經(jīng)取得了很大的成功，知識產權核在所有經(jīng)濟領域和環(huán)節(jié)大步推進各類市場的發(fā)展，形成完整的市場機制下，在以提供商品為手段，以營利為主要目的的行為，帶有一定的利己功利色彩下，創(chuàng)造出了神話。ARM系列芯片在世界的銷量都是第一，它廣泛應用于許多領域，如電話手機以及筆記本電腦等等。如果將ARM嵌入式技術和智能巡邏機器人相結合，就會實現(xiàn)低成本，高性能的機器人，能夠廣泛地應用于人類生活中。

3 巡邏機器人步態(tài)設計

步態(tài)設計：①機器人主要采用四輪驅動方式，要通過調節(jié)輪子的大小以及底盤的高低來適應小的土坡或坑洼地形。②機器人通過安裝在小車上的舵機進行旋轉從而帶動攝像頭和傳感器的移動來達到監(jiān)控目的。搭建機器人完成對機器人的步態(tài)規(guī)劃，利用光源的改變來實現(xiàn)機器人步態(tài)的改變。

4 機器人搭建過程與分析

首先，搭建機器人有多種方式以便適應多種地形，如果道路平坦，考慮選擇四足機器人或者輪式機器人，如果道路凹凸不平，考慮選擇履帶式機器人。然后是搭建過程，輪式機器人都由舵機搭建，再配合ARM嵌入式技術，運用匯編語言編入程序，程序內容包括前行、后退、左轉、右轉。四足機器人相對較復雜，要進行步態(tài)規(guī)劃，通過舵機，程序的調試，選擇出最合理的步態(tài)，主要由步行距離大小、步行速度去考慮。然后履帶機器人，履帶機器人相對簡單，但對舵機的選擇相對比較嚴格，要達到轉速一致，在換向方面可能相比較四足輪式機器人略有不足，具體情況視環(huán)境而定。總而言之，搭建機器人務必要求機器人能穩(wěn)，速度要快，反應要靈敏，巡邏期間要靈活，更要滿足各種環(huán)境的需要。

5 應用前景

如今，社會監(jiān)控攝像頭已經(jīng)很普遍了，但是監(jiān)控攝像頭的畫面必須有人觀看，然后發(fā)現(xiàn)問題，這對人的要求很高。而且有些問題不是攝像頭能看見的，有死角不容易發(fā)現(xiàn)，也不能提前預知到危險的存在。尤其是在核能、化學工廠中，有害物質對人的傷害特別大，所以這個時候，智能巡邏機器人的使用便可以解決這些問題，用智能巡邏機器人進行巡邏，提前發(fā)現(xiàn)危險進行報警。基于ARM嵌入式設計的智能巡邏機器人，能夠行動自如，一點都不需要人為控制，如果遇到前方障礙物，它會敏捷地避開。智能巡邏機器人所經(jīng)過的地方，會較好地形成360度無死角監(jiān)控，在巡邏范圍內監(jiān)測有害物質，火災報警等?；贏RM嵌入式設計的智能巡邏機器人，采用智能模式進行定時定點的監(jiān)控巡邏，加上連續(xù)不斷地巡邏來解決危急情況下的問題。最重要的一點，無論刮風還是下雨，它都愛崗敬業(yè)，從不請假。智能巡邏機器人能使檢測巡邏變得更安全、更實時、更綜合、更有效。

基于ARM嵌入式智能機器人將攝像頭、報警器、溫濕度傳感器、紅外線探測器等融合于一身，它是能在無線局域網(wǎng)絡設備下，可以向各個方向移動的機器人攝像機，支持使用者利用就近網(wǎng)絡設備進行遠程遙控。它能夠全盤周到地將機器人在現(xiàn)場的遇到情況反饋給控制室，只要傳感器檢測到現(xiàn)場的指標超過標準的，智能巡邏機器人就會立馬發(fā)出警報，將信號傳輸給控制室，控制室的警報器就會立刻發(fā)出警報，同一時刻，智能巡邏機器人還能將警報用信息的形勢發(fā)送到預設的電腦或手機上，通過各種各樣的途徑通知人們，使人們的生活更安全、更可靠。