巡檢機器人導航和氣體檢測功能的設計與實現.pdf

1、隨著機器人技術的不斷發(fā)展，機器人的應用領域也在不斷擴大，涉及到多個領域如制造業(yè)，服務業(yè)以及軍事等。采用機器人實現對氣體管道巡檢是其應用的一個縮影。本文采用高性能的嵌入式處理器ARM7和嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II，并結合各種檢測傳感器實現了機器人對管道的自主巡檢。
　　首先介紹了機器人的應用與技術以及嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，并論述了移動機器人常用的導航方式。
　　通過比較幾種導航方式，提出了以磁導航方式驅動機器人對管道進行巡

2、檢的方案；為了實現機器人能夠自主到達充電位置，給出了基于狀態(tài)跟蹤問題的控制器設計方案；在分析機器人功能需求的基礎上，給出了系統(tǒng)系體系結構，系統(tǒng)軟件設計結構及其實現的功能。
　　其次，根據系統(tǒng)的設計方案對硬件進行模塊化設計。硬件設計分為三部分：（1）采用S3C44BOX作為主機，并設計了聲光報警電路；（2）以AT89C51單片機為主控芯片的從機系統(tǒng)電路設計，其中包括時鐘電路、復位電路、D/A和A/D轉換電路以及串口電路；（3）氣體、

3、磁場的檢測和信號調理電路的設計，并對這些電路進行了詳細地分析，給出了在信號調理電路中選用元器件的依據。
　　然后，對系統(tǒng)軟件進行了結構化設計。在介紹操作系統(tǒng)μC/OS-II內核的基礎上，將其移植到ARM7上。在該操作系統(tǒng)平臺上，完成了任務和任務優(yōu)先級的劃分與分配，并分析了任務之間的通信機制。從機系統(tǒng)軟件設計則實現了數據采集、通信和D/A轉換的功能。
　　最后，通過PC機上Delphi編寫的調試軟件對系統(tǒng)進行氣體檢測和磁導航調