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嵌入式技术在机器人智能化中有什么样的作用

消耗积分:1 | 格式:pdf | 大小:0.08 MB | 2019-04-23

南风一号

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  机器人技术的发展从来就是与嵌入式系统的发展紧密联系在一起的,机器人技术的研究就是嵌入式技术的应用,而嵌入式技术的发展必定促进机器人智能化水平。70年代中期以后,由于智能控制理论的发展和微处理器的出现,机器人逐渐成为研究的热点,并且获得了长足的发展。目前,嵌入式系统在机器人控制系统被广泛采用。

  嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式软件操作系统以及用户的应用程序4大部分组成,用于实现对其他外部设备控制以及网络的数据交换等功能。针对于某种特定的应用需求,嵌入式系统嵌入到对象软硬件体系中。嵌入式系统与普通的PC 系统相比主要具有以下特点:

  (1) 嵌入式系统功耗低,体积小,专用性强。嵌入式CPU 工作在为特定用户群设计的系统中,能够把PC 中许多板卡完成的任务集成到芯片内部,有利于嵌入式系统设计的小型化。

  (2) 嵌入式系统中的软件一般固化在存储芯片或单片机本身中,以提高实行速度与系统可靠性。硬软件都必须高效设计,系统要精简,对软件代码质量要求很高。操作系统一般和软件集成在一起。

  (3) 嵌入式系统开发需要专门的开发工具和开发环境。

  嵌入式控制器越来越微型化、功能化。微型机器人、特种机器人等也获得更大的发展机遇,无论从控制系统的结构还是机器人的智能程度方面都得到了很大的提高。以索尼的机器狗为代表的智能机器宠物是最典型的嵌入式机器人控制系统,除了能够实现复杂的运动功能,它还具有图像识别、语音处理等高级人机交互功能,它可以模仿动物的表情和运动行为。

  火星车也是一个典型例子,这个价值10亿美金的技术高度密集移动机器人,采用的是VxWorks 操作系统,它可以在不与地球联系的情况下自主工作。下面从运动控制系统、远程控制、视频监控系统三个方面分析嵌入式系统在机器人中的应用情况。

  运动控制系统

  机器人的运动控制部分一般采用ARM 7来完成,主要是由于整个系统对实时性要求较高,利用ARM 7来专门控制伺服能更好的满足要求。

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