嵌入式Linux在轮式机器人控制中的应用

【摘要】：从2002年起,中央电视台联合教育部、科技部连续四年举办了“全国大学生机器人电视大赛”。本文以此为背景,完成了轮式机器人通用运动平台的构建工作。 对于以竞赛为目的的机器人通用运动平台来说,不但要灵活、可靠,而且还要便于移植和功能扩展。根据以上要求,本文基本内容组织如下: 首先,本文介绍了嵌入式操作系统在机器人中应用的必要性,使用嵌入式操作系统便于软硬件的独立开发,便于硬件的管理,便于控制算法的移植。 其次,本文阐述了轮式机器人硬件平台的设计。介绍了CPU的选型以及外围电路的设计。采用CAN总线作为电路扩展,方便机械部分实现分布控制。 再次,本文在硬件平台的基础上,详细地介绍了嵌入式Linux的组织结构以及嵌入式Linux的移植过程。主要包括交叉编译环境的建立、内核的定制及编译、根文件系统组成与建立以及驱动程序的编写。然后对Linux的启动过程进行了详细的分析,并对内核移植过程中使用的主要结构对象进行相应的介绍。 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算法。结合前几届全国大学生机器人电视大赛比赛情况,对于该平台的性能进行总结。