收藏本站
《华南理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于ARM与Linux的排爆机器人系统设计

杨跃  
【摘要】: 近年来随着全球反恐形势的日益严峻,恐怖袭击事件在国内频频发生,武警及公安部门对排爆机器人的需求量巨大。目前市场上的排爆机器人产品多采用工控机作为硬件平台,使用商业化的操作系统,产品成本较高,不利于大范围推广。本文通过对排爆机器人的需求进行分析,从实际应用的角度出发,提出了一种基于ARM9处理器及嵌入式Linux操作系统的低成本排爆机器人系统方案,大幅降低了排爆机器人的开发成本,不但具有很好的经济效益,而且具有重要的社会意义。 文中硬件平台的设计,采用模块化、小型化的设计思路,在S3C2410处理器核心模块的基础上,设计开发了处理器转接模块、运动控制模块、数据采集模块及电源模块。其中运动控制模块采用复杂可编程逻辑器件实现,兼容PC104总线协议,电机控制信号全部隔离输出,具有电路结构简单、抗干扰能力强、升级容易等特点;数据采集模块使用SPI接口的低功耗AD转换芯片实现,正常工作情况下耗电量仅为2mW。本文在硬件平台上移植了开源的U-Boot启动引导程序及2.6.22版本的Linux内核,并利用Busbox构建了YAFFS根文件系统,搭建了完整的嵌入式软件开发环境,为自行开发的运动控制卡及数据采集卡编写了驱动程序,可供应用程序直接调用。为测试排爆机器人的远程遥控功能,本文还开发了基于POSIX多线程技术的排爆机器人多任务管理程序以及基于VB6.0的上位机远程监控操作界面,在实验室环境下搭建了排爆机器人实验平台。 经实验测试排爆机器人能够实现远程遥控功能,完成上仰、下潜、上下楼梯等基本动作,具有良好的实时性和较强的抗干扰能力,基本实现了排爆机器人的设计要求。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP242

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 徐振宇;基于PC/104的高压电力线巡检机器人控制系统设计[D];华南理工大学;2011年
2 陈剑斌;基于ARM与FPGA的移动机器人控制系统设计[D];华南理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 张凤梅,洪运国;Linux下的多线程编程方法研究[J];大连民族学院学报;2005年01期
2 刘建国;张付祥;付宜利;王树国;;AD7888与S3C2410的SPI接口及Linux下嵌入式驱动的实现[J];工业仪表与自动化装置;2006年05期
3 马立国;;AD7888与AT89C51单片机接口应用技术[J];集成电路通讯;2007年02期
4 李波,陈慧宝,徐解民,程桂森;侦察排爆移动机器人的现状及关键技术[J];机电一体化;2004年04期
5 杨德智,明守远;地面排爆机器人的应用[J];机器人技术与应用;2004年04期
6 莫海军,吴少炜;排爆机器人及相关技术[J];机器人技术与应用;2005年04期
7 唐鸿儒;宋爱国;;危险环境侦察机器人的研究进展[J];机器人技术与应用;2007年03期
8 张永超,谢伟,戚美,刘登彪,李翠云;基于VB的煤矿监控系统的研制[J];矿山机械;2005年10期
9 赵捷;肖珂;张兴会;;基于ARM的PC/104处理器模块设计[J];微计算机信息;2008年29期
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 牟琳;基于ARM9的嵌入式系统的构建研究[D];重庆大学;2006年
2 刘铁军;小型排爆机器人总体设计的研究[D];南京理工大学;2006年
3 万志成;六自由度排爆机械臂控制系统设计[D];上海交通大学;2008年
4 金杰;基于linux操作系统的嵌入式工业控制器的研究与开发[D];华北电力大学(北京);2008年
5 卫军峰;基于ARM嵌入式工业控制器设计[D];哈尔滨理工大学;2008年
6 王丽伟;基于S3C2440A和Linux的嵌入式存储设备驱动程序的研究与开发[D];青岛大学;2009年
7 谭永锋;嵌入式Linux移植与应用程序开发[D];长安大学;2007年
8 李健;多自由度机器人的设计与研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 胡绍忠;基于Linux嵌入式视频监控系统的研制[D];中国科学技术大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何浩;王玲;马文科;;基于H.264无线网络视频监控系统的设计[J];安防科技;2009年03期
2 李恩学;蔡荣海;;基于IME6400的MPEG-4嵌入式视频监控系统实现[J];安防科技;2009年12期
3 汪雨萌;钱桦;谭月胜;周满平;;五自由度采摘机械臂运动学通用算法应用[J];安徽农业科学;2012年03期
4 李勇;嵌入式Linux集成开发环境的研究[J];安阳师范学院学报;2005年05期
5 彭生祥,李凯;多移动机器人编队行进中的行为分解[J];北京服装学院学报;2004年01期
6 常赟杰;张位勇;;基于Framebuffer的LCD驱动程序设计[J];办公自动化;2008年24期
7 陈志;汪先兵;王璕;刘丽;骆远福;;采用指数积的三自由度机器人运动学方程[J];兵工自动化;2006年05期
8 张雄;叶念渝;田俊;;基于S3C2410的网络视频采集[J];兵工自动化;2006年05期
9 翟大庆;;气轮机叶片未知曲面的机器人自动搜寻技术[J];兵工自动化;2006年09期
10 张新予;匡以顺;;多自由度墙体喷涂机器人机构设计[J];兵工自动化;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔博文;陈剑;陈心昭;;工业机器人在噪声测量上的应用研究?[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 方浩;李路;贾睿;窦丽华;;考虑地面影响因素的轮式机器人轨线跟踪控制联合仿真[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 张豫南;王双双;张健;宋杰;;基于虚拟样机的全方位移动平台运动控制研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
4 李才;闫卫平;吕宏峰;;基于ARM的毛细管电泳芯片荧光检测系统设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
5 张海峰;黄敬雄;谢维信;;无线传感器网络节点系统设计[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
6 徐德;景奉水;谭民;;基于Linux操作系统的开放式工业机器人实时控制研究[A];钱学森科学贡献暨学术思想研讨会论文集[C];2001年
7 林晓鹰;;摩托车自动焊接生产系统仿真[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
8 臧庆凯;李春贵;闫向磊;;基于MATLAB的PUMA560机器人运动仿真研究[A];广西计算机学会2010年学术年会论文集[C];2010年
9 杨朝虹;张海珠;;机器人技术的应用与发展[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
10 董晓倩;黄军辉;黄素平;;一种智能轮椅的静态路径规划方法[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙建;基于外骨骼机器人技术的人体手臂震颤抑制关键技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 孟江涛;Xen虚拟机研究[D];电子科技大学;2010年
3 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
4 唐志国;机械臂操作柔性负载系统分布参数建模与控制方法研究[D];吉林大学;2011年
5 李大奇;叶片双面磨抛系统及路径规划研究[D];吉林大学;2011年
6 李正义;机器人与环境间力/位置控制技术研究与应用[D];华中科技大学;2011年
7 夏益民;基于传感器信息融合的移动机器人定位与地图创建研究[D];广东工业大学;2011年
8 王企远;步行康复训练机器人助行腿的步态规划与运动控制[D];上海大学;2011年
9 刘献如;视频图像序列目标跟踪算法及其应用研究[D];中南大学;2011年
10 汤青慧;基于电子海图的航线规划方法研究[D];中国海洋大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 雷云云;基于被动式四足机器人的运动学及动力学分析[D];山东科技大学;2010年
3 詹峰;井下煤仓清仓机器人机械臂结构设计与新型清仓技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 郑灿东;输电线路除冰机器人控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
5 卞传旭;基于TOS架构的防火墙性能研究与改进[D];山东科技大学;2010年
6 张宪华;基于嵌入式Linux的系统构建及桌面应用程序研究[D];山东科技大学;2010年
7 周广兵;基于ARM+DSP的多自由度机器人运动控制器研究[D];山东科技大学;2010年
8 王立;面向非结构化地形的六足步行机器人运动规划研究[D];浙江理工大学;2010年
9 耿东山;基于蚁群算法的机器人全局路径规划[D];郑州大学;2010年
10 娄玉冰;基于“最优激励轨迹”的工业机器人动力学参数辨识研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王田苗,邹丹,陈殿生;可重构履带机器人的机构设计与控制方法实现[J];北京航空航天大学学报;2005年07期
2 王孝洪,游林儒,王亮明;基于PC104单板微机和CPLD的步进电机控制系统[J];电机电器技术;2004年02期
3 高田;景占荣;羊彦;王琪;;峰值电流控制模式中斜率补偿的研究[J];电力电子技术;2007年03期
4 张凤梅,洪运国;Linux下的多线程编程方法研究[J];大连民族学院学报;2005年01期
5 周风余,吴爱国,李贻斌,王吉岱,梁自泽;高压架空输电线路自动巡线机器人的研制[J];电力系统自动化;2004年23期
6 吴功平;肖晓晖;肖华;戴锦春;鲍务均;胡杰;;架空高压输电线路巡线机器人样机研制[J];电力系统自动化;2006年13期
7 翟飞飞;赵振;陈润深;戴胜华;;双轴加速度传感器ADXL202及其应用设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2008年10期
8 毛立民;吕勤;;移动机器人多功能电源的设计及应用[J];仪器仪表用户;2009年01期
9 刘春生,游志刚,李小波;AD7891高速数据采集系统的原理与应用[J];国外电子元器件;2001年03期
10 陈凯;徐耀坤;;ADXL202双轴加速度传感器使用经验[J];国外电子元器件;2007年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 张文佳;基于Linux的嵌入式控制系统软件设计[D];大连海事大学;2006年
2 陈洋;无线远程控制技术研究及其系统平台实现[D];南京航空航天大学;2006年
3 王嘉晖;履带式移动机器人局部路径规划和路径跟踪[D];南京理工大学;2006年
4 郭明强;基于CCD和声纳传感器信息融合的移动机器人避障研究[D];南京理工大学;2007年
5 李彬;基于windows的计算机数字控制系统实时性的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 闫伟强;基于ARM+FPGA的激光打标机控制器设计[D];南京理工大学;2010年
7 余晓鑫;形状可变/多方位驱动救援机器人控制系统设计[D];华南理工大学;2010年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 邓仕钧;基于WLAN的移动机器人嵌入式远程运动监控系统设计[D];南华大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汤久望,刘维平,廖自力,颜南明;电传动履带车辆动力特性研究[J];车辆与动力技术;2005年01期
2 辛建光,潘孟春,陈棣湘,蒋巧文;嵌入式Web视频服务器的设计[J];兵工自动化;2005年01期
3 骆云志;刘治红;;视频监控技术发展综述[J];兵工自动化;2009年01期
4 王瑞林,李永建,张国光;连发武器射频与固有频率匹配关系研究[J];兵工学报;2000年02期
5 姚建军,徐诚;机枪系统发射动力学研究[J];兵工学报;2002年03期
6 张晓青;直流电动机数字PWM调速系统设计[J];北京机械工业学院学报;2000年04期
7 王田苗,邹丹,陈殿生;可重构履带机器人的机构设计与控制方法实现[J];北京航空航天大学学报;2005年07期
8 徐正飞,陆际联,杨汝清,熊光明,杨华;关节式移动机器人越障动态稳定性分析与控制[J];北京理工大学学报;2005年04期
9 李军正,李建文,郝金明;基于Windows CE MSCEComm控件的串行通信[J];测绘工程;2004年02期
10 杨志国,李东光,刘志峰,崔学军;微小型军用地面机器人运载控制系统的研究[J];测试技术学报;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 邓乐;电液力反馈操纵杆及其双向伺服控制技术研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李洪波;冗余七自由度串并联拟人手臂的设计研究[D];河北工业大学;2003年
2 张诗军;野外移动机器人总体功能的概念性设计及计算机虚拟仿真[D];武汉理工大学;2003年
3 单以才;机器人机械操作臂的模块化设计及其控制的研究[D];扬州大学;2003年
4 陈军;基于ARM-Linux的嵌入式产品平台构建[D];浙江大学;2004年
5 王迪焕;Linux下视频远程监控系统设计与实现[D];西南交通大学;2006年
6 王剑峰;基于ARM嵌入式系统的USB实现技术研究[D];青岛科技大学;2006年
7 赵俊;智能视频监控系统关键技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 周烨斐;变频调速协调控制系统设计[D];上海交通大学;2007年
9 罗建强;开放式IC封装平台控制系统设计[D];上海交通大学;2007年
10 范俊峰;基于AT91RM9200的工业控制器的设计与实现[D];华北电力大学(北京);2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林华;;基于ARM的嵌入式系统的设计与实现[J];电脑知识与技术;2008年09期
2 邹柏程;赵利;;一个嵌入式Linux系统开发平台的构建[J];计算机与现代化;2008年09期
3 张磊;温阳东;;基于ARM和Linux交叉开发环境的搭建[J];仪器仪表用户;2009年03期
4 丛红艳;嵌入式系统应用于校园点播中的研究[J];陕西科技大学学报;2005年04期
5 杨凤年;何文德;刘光灿;;嵌入式系统实践教学研究[J];计算机教育;2008年10期
6 杨凌霄;崔永涛;;基于S3C2410带式输送机监控器的设计[J];煤矿机械;2009年11期
7 裴金刚;熊栋栋;;基于ARM的嵌入式系统平台的构建[J];黑龙江科技信息;2010年17期
8 汤书森;刘栋;;基于ARM处理器PXA270 & Linux的嵌入式系统的启动过程分析[J];甘肃科技;2011年06期
9 魏雄,王仁波,林刚勇,付萍;基于PXA255的嵌入式系统的设计与实现[J];计算机工程与设计;2005年09期
10 张志伟;;基于ARM和Linux的无线数据采集系统设计[J];仪表技术;2009年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 侯存峰;谢菊芳;胡东;;基于ARM和Linux的农业环境多路图像采集系统设计与实现[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 郑国荣;熊昌镇;张彦;;一种基于ARM和嵌入式Linux的视频服务器设计[A];中国计量协会冶金分会2010年会论文集[C];2010年
3 谢松钿;苏国岚;萧胜文;林冠良;;模组化机器人系统之设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 康淮湘;何川;徐一川;;自己动手搭建Linux邮件服务器[A];天津市电视技术研究会2010年年会论文集[C];2010年
5 徐琰;;分布式控制系统在排爆机器人中的应用[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
6 邵昌旭;陈默;赵万生;;基于Linux的嵌入式线切割数控系统[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年
7 朱国正;侯整风;;基于Linux平台的智能卡通用驱动模型[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(下册)[C];2009年
8 贾志洋;王勇刚;崔博文;杨玉婷;;应用型本科院校Linux操作系统的教学探索[A];Proceedings of 2010 National Vocational Education of Communications and Information Technology Conference (2010 NVCIC)[C];2010年
9 黄坤;曹利;曾孔庚;田心宽;耿国庆;;机器人在LF炉测温取样系统上的成功应用[A];中国计量协会冶金分会2011年会论文集[C];2011年
10 陈卫东;唐得志;王洪瑞;;基于模糊变结构的机器人自适应神经网络控制[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李军;LINUX: CA巧打合作牌[N];中国计算机报;2003年
2 重庆 TL;Linux技巧园[N];电脑报;2004年
3 Subbo;实战多Linux共存[N];电脑报;2004年
4 余涉;全力推进中国linux应用[N];厂长经理日报;2000年
5 ;Linux下也用eMule[N];电脑报;2004年
6 魏春梅;LINUX进入成熟期[N];中国经营报;2001年
7 陕西 刘新念;自制Linux的开机画面[N];电脑报;2001年
8 小芳;随电子社进入LINUX精彩世界[N];中华读书报;2000年
9 ;Linux平台为互联互通带来益处[N];中国电子报;2009年
10 ;基于 Linux 平台的 Sybase 服务器[N];计算机世界;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于晓;基于嵌入式Linux的仪器操作系统的研究[D];西安电子科技大学;2009年
2 张鹤;脊柱微创手术机器人系统(遥控型)及关键技术研究[D];第三军医大学;2012年
3 刘浩;导管机器人系统的建立及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 魏娟;煤矿救援机器人系统运载车关键技术研究[D];西安科技大学;2011年
5 刘伟庭;软体蠕动机器人系统之研究[D];浙江大学;2006年
6 王惠娟;面向微创手术机器人系统的缝合打结行为研究[D];天津大学;2010年
7 李伦;Linux及其伦理意蕴[D];湖南师范大学;2002年
8 张晓勇;机器人救援仿真系统中规划和自适应协作研究[D];中南大学;2010年
9 郭锐;基于Linux的微细电火花加工数控系统及其相关关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 张镇;面向迎宾机器人组件化系统的建模与控制研究[D];上海交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨跃;基于ARM与Linux的排爆机器人系统设计[D];华南理工大学;2010年
2 孙亚军;基于ARM的嵌入式Linux平台的研究与实现[D];东北大学;2009年
3 仇洁婷;基于ARM与Linux的三维电磁采集站嵌入式控制系统[D];中南大学;2010年
4 章慧锋;基于ARM与Linux的无线环境监控系统研究与开发[D];华南理工大学;2010年
5 王建伟;基于ARM与Linux的远程监控系统[D];太原理工大学;2010年
6 杨福安;Gnash在ARM嵌入式Linux平台的实现技术研究[D];暨南大学;2010年
7 李勉;基于ARM和Linux的智能家居网关设计[D];华中师范大学;2011年
8 柯利达;一种基于ARM和Linux的专用嵌入式手持设备的研究与构建[D];昆明理工大学;2008年
9 周建胜;基于ARM的Boot Loader的设计与实现[D];河北工业大学;2006年
10 金余义;基于ARM和嵌入式Linux船舶气象仪的数据采集处理系统的开发[D];中国海洋大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026