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嵌入式Linux在机器人的应用

钱万棚  
【摘要】:为了推动我国机器人事业的发展,促进全国高校机器人技术的进步,中央电视台从2002年开始面向全国理工科重点大学举办“全国大学生机器人电视大赛”,本文以此为背景,实现了嵌入式系统在机器人中应用。 机器人智能化的实现,是对机器人控制算法的一种体现。而实现复杂、智能化控制算法的关键是有一套运行平台。本文首先研究的嵌入式系统在机器人中应用的必要性,对轮式机器人构建嵌入式开发平台,从而有助于软硬件的独立开发,并实现复杂的控制算法。 其次,本文针对轮式机器人特点,阐述了轮式机器人硬件的设计。采用基于ARM内核处理器作为嵌入式核心的嵌入式平台。同时,介绍了CPU选型、存储器的选择以及外围电路的设计,并采用CAN总线来实现控制系统与电机控制系统之间的通讯。 再次,本文在硬件的基础上,详细介绍了嵌入式Linux平台的移植过程。主要包括BootLoader的设计、内核的定制及编译、文件系统的选择以及驱动模块的编写,尤其是本平台上的CAN总线驱动模块的编写。 最后,本文探讨了轮式机器人的运动控制,包括直行和转弯控制。并结合前两届全国大学生电视大赛比赛的情况,总结了该平台在实际应用中的表现。


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