一种家用保安机器人嵌入式控制系统设计方法与流程

文档序号:12459727阅读:366来源:国知局

本发明涉及一种机器人控制系统设计方法,具体涉及一种家用保安机器人嵌入式控制系统设计方法,属于智能电子产品技术领域。



背景技术:

家庭服务机器人是指可以在家庭内直接为用户提供各种服务的服务机器人,如全自动割草机和全自动吸尘器,随着与机器人相关的各种技术的不断发展,家用机器人的种类和销售数量将会增长迅猛;现有的机器人控制系统按控制方式包括:集中控制方式,用一个CPU实现全部控制功能,包括传感器数据的处理,运动规划,伺服控制等都集成到一个CPU中,这种系统结构简单、成本低,一般用在结构和功能相对简单的机器人中,这种控制结构虽然降低了系统的复杂性,有利于系统整体性能的优化,但由于在控制过程中需要大量计算处理时,系统运行速度较慢,要求控制器具有极强的处理能力,不利于并行计算,缺乏对动态、复杂环境的适应性,一般来说实时性差,难以扩展;主从控制方式,采用主、从两级处理器实现系统的全部控制功能,主CPU实现系统管理、系统自诊断、机器人语言编译和人机接口功能等,同时也能够利用主CPU的运算能力完成坐标变换、轨迹插补,并把运算结果送至从CPU进行处理,从CPU实现全部执行机构的动作控制,主从控制方式系统实时性较好,适于高精度、高速度控制,但其系统扩展性较差,维修困难。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题,本发明提出了一种家用保安机器人嵌入式控制系统设计方法,开发出低成本、低功耗、可靠性高、实时性好、功能丰富的家用保安机器人控制系统。

(二)技术方案

本发明的家用保安机器人嵌入式控制系统设计方法,包括以下步骤:

第一步:设计出嵌入式家用保安机器人控制系统的硬件结构,完成S3C44BOX存储系统,以及液晶触摸屏、无线遥控模块、电机控制及RS232接口等外围的电路设计,并完成系统启动加载程序Bootloader以及底层驱动程序的编写;

第二步:给出了嵌入式控制系统的软件总体结构,采用实时操作系统uC/OS-II与图形系统uC/GUI进行软件开发,实现多任务实时操作控制,以及各个任务间的通信与同步,开发出具有触摸功能的窗口程序,并设计一个针对家用保安机器人的嵌入式操作界面;

第三步:搭建家用保安机器人实验平台,实现机器人主控单元与语音模块和无线网络监控模块之间的通信,完成机器人多方式运动控制功能测试、进行遥控、语音控制和远程网络控制运动实验。

(三)有益效果

与现有技术相比,本发明的家用保安机器人嵌入式控制系统设计方法,开发出低成本、低功耗、可靠性高、实时性好、功能丰富的家用保安机器人控制系统。

具体实施方式

一种家用保安机器人嵌入式控制系统设计方法,包括以下步骤:

第一步:设计出嵌入式家用保安机器人控制系统的硬件结构,完成S3C44BOX存储系统,以及液晶触摸屏、无线遥控模块、电机控制及RS232接口等外围的电路设计,并完成系统启动加载程序Bootloader以及底层驱动程序的编写;

第二步:给出了嵌入式控制系统的软件总体结构,采用实时操作系统uC/OS-II与图形系统uC/GUI进行软件开发,实现多任务实时操作控制,以及各个任务间的通信与同步,开发出具有触摸功能的窗口程序,并设计一个针对家用保安机器人的嵌入式操作界面;

第三步:搭建家用保安机器人实验平台,实现机器人主控单元与语音模块和无线网络监控模块之间的通信,完成机器人多方式运动控制功能测试、进行遥控、语音控制和远程网络控制运动实验。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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