履帶式移動(dòng)機(jī)器人及其無(wú)線視頻控制的探索與研究_第1頁(yè)
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1、第1頁(yè)共44頁(yè)履帶式移動(dòng)機(jī)器人及其無(wú)線視頻控制的探索與研究摘要:要:目前機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,幾乎滲透到所有領(lǐng)域。移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人學(xué)中的一個(gè)重要分支。更由于它在星球探測(cè)、軍事偵察、掃雷排險(xiǎn)、防核化污染等危險(xiǎn)與惡劣環(huán)境以及民用中的物料搬運(yùn)上具有廣闊的應(yīng)用前景,使得對(duì)它的研究在世界各國(guó)受到普遍關(guān)注。移動(dòng)機(jī)器人在與外部的通信方式選擇上,由于其具有廣闊的運(yùn)動(dòng)空間,無(wú)線通信成為移動(dòng)機(jī)器人所必須具備的通信方式。以一種履帶式移動(dòng)機(jī)器人作為控制平臺(tái)

2、,首先根據(jù)履帶式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特性給出了運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正、反解,并對(duì)其作了動(dòng)力學(xué)分析。并利用無(wú)線收發(fā)一體數(shù)傳MODEM模塊(PTR2000芯片抗干擾能力較強(qiáng)的FSK調(diào)制解調(diào)),通過(guò)移動(dòng)機(jī)器人身上單片機(jī)對(duì)機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制,實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)器人與遙控計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。無(wú)線視頻模塊選用CMOS圖像傳感器OV9620進(jìn)行視頻采集,在外部CPLD控制模塊的作用下將采集到的數(shù)字視頻信號(hào)存儲(chǔ)到圖像存儲(chǔ)器中,并通知DSPTMS

3、320DM642進(jìn)行MPEG4編碼壓縮,然后由無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)射出去;在接收端,由USB控制器CY7C68013建立USB2.0傳輸通道將接收模塊接收到的視頻數(shù)據(jù)上傳給主機(jī)進(jìn)行解碼、顯示后續(xù)處理。其控制系統(tǒng)的軟件編制包括遙控計(jì)算機(jī)界面的編制、主單片機(jī)控制系統(tǒng)及從單片機(jī)控制系統(tǒng)的編制。在軟件設(shè)計(jì)方面,描述了模塊化的設(shè)計(jì)思想及過(guò)程,給出了各部分模塊的流程圖。無(wú)線視頻采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化采集、數(shù)字化處理和數(shù)字化傳輸??梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)履帶式移動(dòng)機(jī)器人的

4、無(wú)線控制,以及對(duì)遠(yuǎn)程機(jī)器人的實(shí)時(shí)監(jiān)控,完成爬坡、上樓梯等主要行走動(dòng)作。另外還借助于外部超聲波等傳感器實(shí)現(xiàn)了履帶式移動(dòng)機(jī)器人簡(jiǎn)單的避障工作,具有一定的自主性。關(guān)鍵詞:履帶式移動(dòng)機(jī)器人;單片機(jī);PTR2000;無(wú)線視頻;數(shù)字化;超聲波傳感器第3頁(yè)共44頁(yè)Canbeachievedonthetracktypemobilerobotwirelesscontrolrealtimemonitingoftheremoterobottocomplete

5、theclimbingwalkingonstairsothermajactions.Alsobymeansofanexternalultrasonicsensstoachievethetracktypemobilerobotobstacleavoidancefsimplewkwithsomeautonomy.Keywd:TrackmobilerobotSMCPTR2000DigitalWirelessVideoUltrasonicsen

6、ss1緒論緒論1.1引言引言“機(jī)器人”這個(gè)詞起源于捷克作家卡雷爾卡佩克(KarelCapek)在1920年發(fā)表的科幻劇本《羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人》(RossumsUniversalRobots)。在劇本中,卡佩克把捷克語(yǔ)“Rvobota”翻譯成機(jī)器人。其實(shí)“機(jī)器人”:不全是像人一樣的機(jī)器,是一種可以運(yùn)動(dòng)的機(jī)械電子裝置。雖然是卡佩克將“Robot”這個(gè)詞代表的一種機(jī)械電子裝置的概念推向了世界,但是“Robotics”(機(jī)器人學(xué))這個(gè)詞是由美國(guó)

7、科幻小說(shuō)家伊賽爾阿西莫夫首次提出來(lái)的。因此,可以說(shuō)機(jī)器人起源于1920年。對(duì)于機(jī)器人,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)機(jī)器人有不同的定義。一般來(lái)說(shuō),機(jī)器人是一種具有感知、決策、行動(dòng)功能的機(jī)械電子裝置。然而,隨著微電子、信息技術(shù)、材料、生物等技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)器人所涵蓋的內(nèi)容越來(lái)越豐富,機(jī)器人的定義也不斷充實(shí)和創(chuàng)新【1】。目前機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,幾乎滲透到所有領(lǐng)域。移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人學(xué)中的一個(gè)重要分支。所謂移動(dòng)機(jī)器人,是一類能夠通過(guò)傳感器感知

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