基于OPenWrt的移动机器人设计

OpenWrt 可以被描述为一个嵌入式的 Linux 发行版，（主流路由器固件有 dd-wrt，tomato，openwrt三类）而不是试图建立一个单一的、静态的系统。OpenWrt的包管理提供了一个完全可写的文件系统，从应用程序供应商提供的选择和配置，并允许您自定义的设备，以适应任何应用程序。

近年来随着人工智能技术、计算机技术等相关技术的发展，对移动机器人的研究越来越广泛。本设计是采用OpenWrt操作系统的移动机器人，它可实现多种不同功能，如探测险情、巡视、图像采集、定位、无线通信等。它还可以作为各种智能控制方法（包括动态避障、路径规划、群体协作策略）的良好载体，开展研究。

1 系统方案

采用2层架构。上层以ARM处理器64位ARMCortex-A72核心，选用ls1046处理器作为上层的主板，负责图像采集，并将图像通过Wi-Fi方式发送给远端的PC机。Wi-Fi无线通信是利用PC机与无线路由器搭建环境平台共同实现的。

下层是以51单片机为核心的单片机控制板，由51单片机及外围电路组成。下层主要负责机器人移动控制，传感器数据处理。51单片机通过I／O口输出PWM信号控制直流电机的转速和转向，实现机器人的前进、停止、左转和右转。单片机接口电路上挂接了1个超声波测距模块、1个人体红外感应模块、1个步进电机模块。超声波测距模块用来实现机器人避障。在嵌入式智能的前端安装了一个步进电机，而超声波测距模块安置在步进电机的转轴上，步进电机不停地来回转动，超声波测距模块也随之转动。这样用1个超声波测距模块就可实现多方位测距，从而减少了超声波测距模块的数量。

机器人主要由硬件系统和软件系统构成。硬件系统主要包括：ARM处理器、单片机、外围接口电路、机器人底盘以及电源等。其中ARM处理器是上层的核心，51单片机是下层的核心。软件包括：嵌入式Linux操作系统、外设驱动程序、Linux应用程序以及单片机应用程序等。系统没有选用通常的嵌入式Linux版本，而是另辟蹊径，选用一种独特的嵌入式Linux发行版之一OpenWrt作为操作系统。OpenWrt提供了一个完全可写的文件系统及软件包管理，它通过简单易用的方式，降低了嵌入式Linux开发的门槛，提高了系统软件开发的效率。

嵌入式智能移动机器人的工作流程为：传感器模块实时采集周围环境信息，将此数据信息传输到机器人控制系统中，单片机通过数据分析获取有效数据，从而获知机器人与障碍物的相对位置，然后根据此位置信息产生控制信号；单片机产生PWM信号控制直流电机来控制机器人转向，从而达到机器人自主“行走”的目的。下层的单片机与上层的ARM处理器通过串口来通信，ARM主板可将下层单片机控制板的工作数据通过无线Wi-Fi的方式传输到远端的PC机。ARM主板可以不间断地将USB摄像头采集的清晰现场图片发给远端的PC控制终端。

对于开发人员，OpenWrt 是使用框架来构建应用程序，而无需建立一个完整的固件来支持；对于用户来说，这意味着其拥有完全定制的能力，可以用前所未有的方式使用该设备。

Linux世界很大，大到无从谈起。OpenWrt仅仅是一个嵌入式的Linux发行版。

2004年生长出来了OpenWrt。2005年到2007年，最初的稳定版叫WhiteRussian，之后的Kamikaze延续到2010年，Backfire到2013年，随后AtTItude Adjustment发布，而最新版的Barrier Breaker也已经在持续开发中，据称将很快发布。它的前身的前身，是UNIX，一步步发展过来，慢慢觉醒……是不是有种“天网”要粗线的感觉！

OpenWrt 上有哪些好玩的 App ？

首先，openWRT能实现的一些稍微比较主流的功能上来说吧。

无线审计

脱机下载

无线音响

影印共享

部署服务器（博客社区等）

特殊拨号（锐捷，H3C，等一些奇葩认证）

无线监控

翻越长城

无线打印共享

当然还有一些灰主流的玩法，比如广告过滤，部署KMS激活微软的产品，驱蚊器，WEB计费认证；还有进阶型的WRTnode，遥控智能小车之类的。

插件（也就是你说的APP）：

一，无线审计

airodump-ng

reaver

tcpdump

port-mirroring

（这个需要一块额外的硬件如传说中RTL8187L USB无线网卡 ）

二，脱机下载

thunder-xware（迅雷下载）

transmission

Aria2

三，无线音响

kmod-usb-audio

install alsa-uTIls

shairport

MPDroid

（额外需要一张USB声卡）

四，影印共享

xmlrpc

dlna

Airplay

samba36-server

五，部署服务器

vsftpd

lighttpd

php5-mod-apc

mysql-server

六：特殊拨号

MentoHUST

H3C 802.1x Client

sxplugin

nwan

七，无线监控

webcam

kmod-uѕb2

kmod-video-uvc

kmod-nlѕ-base

kmod-usb-core

kmod-i2c-core

kmod-video-core

kmod-input-core

kmod-usb-ohci

kmod-usb-video

libjpeg

librt

libpthread

八，翻越长城（估计大家对这个的需求要更为迫切一些）

GoAgent ［需要先安装python］

openvpn

shadowsocks

dnsmasq

九，无线打印共享

kmod-usb-printer

install luci-app-p910nd

OpenWRT用途

怎么说呢，提起它，或许大家可能还有点陌生，但提起它的兄弟Android来，大概无人不知了吧。作为对比：“OpenWrt具有比肩桌面级Linux和现代移动操作系统（Android）的用户体验，完全回避了传统嵌入式Linux的磨叽和枯燥，使一个小小的路由器真正成为完整的、现代的、开放的计算系统，降低了入门门槛，产生了大量非嵌入式专业的爱好者群体。OpenWrt框架的奠定者们和广泛的代码贡献者们，在桌面级和现代操作系统的理念下，也使OpenWrt成为嵌入式Linux领域个性十足而广受追捧的佼佼者”。

具体点说，凡是路由器能做到的功能OpenWRT都能做到［市面上路由器除了官方固件，第三方固件中主要有OpenWRT（功能最给力）、TT（稳定性不错）和DD（以“中继”出名些）］。OpenWRT进阶的功能：做USB摄像头、挂载移动硬盘/U盘、BT下载、3G上网卡（好吧，这点官方固件也勉强可行了）、单号多拨（这点是否有效要看当地ISP）、绑定域名远程控制、Samba/DLNA家庭NAS共享、私有云同步、FTP、个人网站/服务器等；

高阶的玩法，可改出口IP（你懂的吧，想想出门在外，有个带此功能的便携路由）、阻止DNS污染（还有反过来的玩法）、做编程器、智能机器人的“大脑”（吸取上次投稿失败的经验，不该写的一律不写，嘿嘿）……OpenWrt社区的组织者Gregers Petersen在一次采访中提到，“除了传统的路由器用途，在智能家居主控设备、机器人、飞行器、工业控制设备、voIP设备等很多领域，都有爱好者和商业项目在使用OpenWrt，甚至有爱好者已经完整移植了Android系统并且真正打通了电话。而嫁接到OpenWrt上的Arduino Yun，使大家意识到Linux与物理世界交互一种非常简单的可能性，这赋予了OpenWrt更大的想象空间。在新型智能设备和机器人的热潮中，OpenWrt的价值也越来越得到人们的重视。相比Android系统，OpenWrt被认为是更加适应智能设备和机器人的平台，其直接的原生二进制代码具有更高的计算效率”。

在路由器上安装模块化的Linux发行版，如果这个主意一丁点儿没让你感到兴奋的话，你可能读错了文章。除了可以作路由器，我现在就列出OpenWrt其他一些比较酷的功能。

原文标题：基于OPenWrt的移动机器人系统设计！

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责任编辑：haq