關(guān)于嵌入式智能機器人平臺的研究與分析

昝道廣 劉忠青 山東科技大學

近年來，我國計算機信息技術(shù)得到了快速的發(fā)展，與此同時，機器人技術(shù)也在快速的發(fā)展中。然而，機器人相關(guān)技術(shù)在發(fā)展和應(yīng)用的過程中仍然存在一些問題，從而嚴重的影響了智能機器人的廣泛應(yīng)用?；谶@一問題，文分析了嵌入式智能機器人平臺的系統(tǒng)概況，討論了系統(tǒng)硬件和軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為嵌入式智能機器人平臺的設(shè)計做出了重大貢獻。

1 系統(tǒng)概述

為了促進目前智能機器人的研究和應(yīng)用，迫切需要開發(fā)一種“開放式結(jié)構(gòu)的模塊化、標準化、嵌入式智能機器人平臺”。該智能機器人平臺具有硬件體積小、模塊化、易擴展、功耗低、實時軟件、定制化、可靠性高等優(yōu)點。本文以自主足球機器人為背景，以WinCE為研究對象。NET操作系統(tǒng)和嵌入式計算機智能機器人平臺。該平臺采用輪式移動機器人作為載體，具有結(jié)構(gòu)簡單，可擴展性強的特點，適用于研究平臺的應(yīng)用。

2 嵌入式智能機器人平臺研究的必要性

研究和制造機器的視覺技術(shù)不僅可以提高機器人對外界環(huán)境的感受能力還可以極大的減輕工作人員的負擔，讓他們從繁雜無味的工作環(huán)境中解放出來。當前我國的勞動需求量還是非常高的，如果可以將這些機器人使用到這些領(lǐng)域就可以極大的降低生產(chǎn)成本、提高工作效率、提高企業(yè)的市場競爭力，所以在當代很多行業(yè)都開始將工業(yè)機器人作為企業(yè)的核心工作者，這樣也有利于實現(xiàn)企業(yè)的工業(yè)自動化進度。

眾所周知，我國的經(jīng)濟實力得到了巨大的提高，在國際上的聲譽也在迅速提高，在這種大環(huán)境下，國內(nèi)的市場需求模式也在發(fā)生著改變，大眾對不同的產(chǎn)品有著不同的要求，因此為了順應(yīng)這種模式的改變，就產(chǎn)生了一種新型的人工分揀機器人。這種工業(yè)分揀機器人將虛擬樣機技術(shù)、機器視覺技術(shù)以及智能控制技術(shù)和視覺與分揀進行了結(jié)合，通過這些技術(shù)可以對工作臺上面的物件進行準確的識別和分類，這種高科技的工業(yè)分揀機器人不但可以提高工作的效率還可以加大物件分類的精準性，它的范圍覆蓋汽車、物流、鐵道等諸多方面，在現(xiàn)代生活中扮演著重要的角色。

3 系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu)

嵌入式智能機器人平臺的硬件主要由嵌入式微處理器飯和驅(qū)動控制器構(gòu)成。這兩種硬件結(jié)構(gòu)組成的系統(tǒng)有諸多優(yōu)點，主要有功耗小、獨立性、可擴展性好等優(yōu)點。機器人的運動形式有自己獨特的運動方式，所以為了保證其運動的順利，系統(tǒng)應(yīng)該滿足低功耗、防震、抗干擾等要求。嵌入式微處理器是機器人的“大腦”，它的主要功能是用來控制機器人的各項動作，并且可以進行處理一些意外事故的發(fā)生，有效的保證機器人的正常運行。所以說，保證嵌入式微處理器的性能是很有必要的。對于驅(qū)動控制器來說，它主要是接受嵌入式處理器的命令，然后控制其他零部件進行相應(yīng)的操作，由此可見，驅(qū)動控制器是機器人進行相應(yīng)動作的直接實行者，加強對驅(qū)動控制器的研究和應(yīng)用刻不容緩。

4 統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)

嵌入式機器人平臺是一套將感知、決策、運動結(jié)合在一起的研究平臺，可以實現(xiàn)多種功能的綜合性平臺。該微軟的嵌入式操作系統(tǒng)WinCE，可以有效的提高系統(tǒng)的可操作性，保證工作人員在操作時候的熟練性。NET能很好的滿足嵌入式智能機器人平臺的開發(fā)，提供了優(yōu)秀的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境和系統(tǒng)定制工具，使得整個嵌入式智能機器人平臺更加緊湊，實時性更強。這里EmbeddedVisualC++作為開發(fā)工具的平臺，采用面向?qū)ο蟮哪K化軟件開發(fā)思想來設(shè)計和開發(fā)軟件系統(tǒng)。根據(jù)RCS（RealtimeControlSystem）系統(tǒng)設(shè)計理論詳細分析整個平臺，并按照上下的設(shè)計思想，將系統(tǒng)劃分為感知和運動兩個任務(wù)。

5 結(jié)論

綜上所述，隨著我國科學技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式智能機器操作平臺也得到了的廣泛的應(yīng)用，但是其在應(yīng)用的過程中仍然存在一定的問題，導致智能機器人的發(fā)展緩慢?；谶@一問題，本文提出了一些嵌入式智能機器人系統(tǒng)設(shè)計的方法和技巧，從而保證了系統(tǒng)平臺設(shè)計的全能性，加快智能機器人系統(tǒng)平臺在我國各大行業(yè)中的廣泛應(yīng)用。

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