多智能体协调控制实验平台制造技术

本实用新型专利技术公开一种多智能体协调控制实验平台，该系统共有三辆智能小车受控于PC上位机，小车上设有机械手舵机模块和图像采集模块；整个平台是基于ZigBee技术进行无线通信，平台使用5个CC2530设备，分别作为协调器、路由和三辆智能小车的终端节点。本实用新型专利技术的优点在于：下位机不仅可以自主完成任务，还可以在这种结构体系下相互协调完成任务。系统中的智能小车通过ZigBee无线技术相互传递信息，而智能小车通过对信息的处理它们相互配合来完成任务，而上位机采用Labview设计监控系统，主要是为了实时跟踪小车状态和远程控制智能小车。

Multi agent coordination control experimental platform

Coordinated control experimental platform of the utility model discloses a multi-agent system, which has a total of three smart car is controlled by PC computer, car is equipped with manipulator servo module and image acquisition module; the platform is based on ZigBee technology for wireless communication platform, using 5 CC2530 devices, as the terminal node coordinator, respectively routing and intelligent car three vehicles. The advantage of the utility model is that the lower machine can not only accomplish the task independently, but also coordinate with each other in the structure system. The smart car system through the ZigBee wireless technology to transmit information to each other, and the intelligent car by processing the information they cooperate with each other to complete the task, and the host computer using Labview to design a monitoring system, mainly for real-time tracking and remote control car state intelligent car.

【技术实现步骤摘要】
多智能体协调控制实验平台
本技术涉及智能小车、图像采集、无线通信以及基于LabVIEW上位机设计。
技术介绍
在多智能体协调控制系统中，协调是指多个智能体在完成一些集体活动时相互作用的性质，是对环境的适应。由于环境的动态变化性、智能体拥有知识的不完备性、不一致性、不兼容性和不可公度性，以及系统资源的共享性和有限性，智能体与环境之间、智能体与智能体之间可能产生许多冲突，导致系统不能正常有序地运行，因此，多个智能体之间需要相互协调，避免冲突的产生。
技术实现思路
本技术的目的在于利用多智能体在特殊环境中进行工作，系统中的下位机通过ZigBee网络联系起来，它们之间信息共享，相互配合完成任务，上位机则是接收到它们传输的数据并显示出来，目的是使这些数据更直观地让用户看见，以便用户能更准确的远程控制智能小车。本技术的技术方案为：一种多智能体协调控制实验平台，该实验平台共有三辆智能小车，分别为小车A、小车B和小车C，这三辆小车关系平等，并且都受控于PC上位机，它们可以通过自身传感器进行工作，也可以通过无线通信协调工作，小车B和小车C功能设计一样，小车A在小车B和小车C的功能基础上又设有机械手舵机模块和图像采集模块；整个平台是基于ZigBee技术进行无线通信，平台使用5个CC2530设备，分别作为协调器、路由和三辆智能小车的终端节点。小车B和小车C分别包括微处理器STM32F407、电源模块、电机驱动模块、霍尔测速模块、超声波模块、终端节点、转角识别模块。电机驱动模块采用双L298N，电机驱动模块分别与微处理器STM32F407的PF0、PF1、PF2、PF3、PA0、PA1、PA2、PA3接口相连；霍尔测速模块与微处理器STM32F407的PB6、PB7、PB8、PB9接口相连；超声波模块与微处理器STM32F407的PG2、PG3接口相连；转角识别模块与微处理器STM32F407的PC11、PC12接口相连。小车A包括微处理器STM32F407、电源模块、电机驱动模块、霍尔测速模块、超声波模块、终端节点、机械手舵机模块、图像采集模块、转角识别模块；选用XL4501可调电源模块作为控制智能小车的总供电开关稳压模块，该电源模块主要用于机械手供电；电机驱动模块采用双L298N，电机驱动模块分别与微处理器STM32F407的PF0、PF1、PF2、PF3、PA0、PA1、PA2、PA3接口相连；霍尔测速模块与微处理器STM32F407的PB6、PB7、PB8、PB9接口相连；超声波模块与微处理器STM32F407的PG2、PG3接口相连；机械手舵机模块的数字舵机与微处理器STM32F407的PC6、PC7、PC8、PC9接口相连；图像采集模块与微处理器STM32F407的PA6、PA7接口连接；转角识别模块与微处理器STM32F407的PC11、PC12接口相连。小车A中的图像采集模块包括OV7670摄像头和AL422B缓存芯片，这两部分是封装在一起的；自带AL422B缓存芯片的OV7670图像传感器将摄像头采集的图像数据缓存后再送给微处理器STM32F407；图像采集电路中还加入了与非门74HC00芯片和74HC573D锁存器，74HC00与非门芯片与AL422B缓存芯片连接。该平台使用ZigBee无线技术；系统中的协调器经FT232电路进行串口转换、USB口接连与上位机相连，路由则布置环境中，终端节点经USART串口与小车A、小车B和小车C相连，协调器、路由采用广播的形式把数据传送给网络中的通信设备，终端节点以点播的形式进行通信。本技术的优点在于：本技术设计了一种多智能体系统图控制实验平台，该平台才用分布式的结构体系，下位机不仅可以自主完成任务，还可以在这种结构体系下相互协调完成任务。系统中的智能小车通过ZigBee无线技术相互传递信息，而智能小车通过对信息的处理它们相互配合来完成任务，而上位机采用Labview设计监控系统，主要是为了实时跟踪小车状态和远程控制职能小车。在智能小车工作期间，会应用到图像处理技术和PID算。附图说明图1为本技术结构框图；图2为小车A系统框图；图3图像采集模块与STM32接口示意图；图4上位机与协调器接口示意图；图5下位机与终端接口示意图。具体实施方式一种多智能体协调控制实验平台，该实验平台共有三辆智能小车，分别为小车A、小车B和小车C，这三辆小车关系平等，并且都受控于PC上位机，它们可以通过自身传感器进行工作，也可以通过无线通信协调工作，小车B和小车C功能设计一样，小车A在小车B和小车C的功能基础上又设有机械手舵机模块和图像采集模块；整个平台是基于ZigBee技术进行无线通信，平台使用5个CC2530设备，分别作为协调器02、路由04和三辆智能小车的终端节点03。平台中小车A05通过图像采集模块14采集环境信息，并且通过ZigBee无线通信技术与小车B06、小车C07和PC上位机01进行信息交换，实现系统信息共享，协调完成任务。小车B和小车C包分别括微处理器STM32F40708、电源模块09、电机驱动模块10、霍尔测速模块11、超声波模块12、终端节点03、转角识别模块15；电机驱动模块10采用双L298N，电机驱动模块10分别与微处理器STM32F40708的PF0、PF1、PF2、PF3、PA0、PA1、PA2、PA3接口相连，微处理器STM32F40708的PA0、PA1、PA2、PA3接口与电机驱动模块10相连起到PWM调速的作用；霍尔测速模块11与微处理器STM32F40708的PB6、PB7、PB8、PB9接口相连；超声波模块12在系统中主要起到测距避障的作用，超声波模块12与微处理器STM32F40708的PG2、PG3接口相连；转角识别模块15的作用是确定智能体旋转方向和旋转角度，与微处理器STM32F40708的PC11、PC12接口相连。小车A05包括微处理器STM32F40708、电源模块09、电机驱动模块10、霍尔测速模块11、超声波模块12、终端节点03、机械手舵机模块13、图像采集模块14、转角识别模块15；选用XL4501可调电源模块作为小车A05的总供电开关稳压模块，该电源模块主要用于机械手供电；电机驱动模块10采用双L298N，电机驱动模块10分别与微处理器STM32F40708的PF0、PF1、PF2、PF3口相连，微处理器STM32F40708的PA0、PA1、PA2、PA3接口与电机驱动模块10相连起到PWM调速的作用；霍尔测速模块11与微处理器STM32F40708的PB6、PB7、PB8、PB9接口相连；超声波模块12在系统中主要起到测距避障的作用，超声波模块12与微处理器STM32F40708的PG2、PG3接口相连；机械手舵机模块13的数字舵机与微处理器STM32F40708的PC6、PC7、PC8、PC9接口相连；图像采集模块14包括OV7670摄像头和AL422B芯片封装，图像采集模块14与微处理器STM32F40708的PA6、PA7接口连接；转角识别模块15的作用是确定智能体旋转方向和旋转角度，与微处理器STM32F40708的PC11、PC12接口相连。小车A05中的图像采集模块14包括OV本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多智能体协调控制实验平台，其特征在于：该实验平台共有三辆智能小车，分别为小车A(05)、小车B(06)和小车C(07)，整个平台是基于ZigBee技术进行无线通信，平台使用5个CC2530设备，分别作为协调器(02)、路由(04)和三辆小车的终端节点(03)，这三辆小车关系平等，并且都受控于PC上位机(01)，它们可以通过自身传感器进行工作，也可以通过无线通信协调工作，小车B(06)和小车C(07)功能设计一样，小车A(05)在小车B(06)和小车C(07)的功能基础上又设有机械手舵机模块(13)和图像采集模块(14)。

【技术特征摘要】
1.一种多智能体协调控制实验平台，其特征在于：该实验平台共有三辆智能小车，分别为小车A(05)、小车B(06)和小车C(07)，整个平台是基于ZigBee技术进行无线通信，平台使用5个CC2530设备，分别作为协调器(02)、路由(04)和三辆小车的终端节点(03)，这三辆小车关系平等，并且都受控于PC上位机(01)，它们可以通过自身传感器进行工作，也可以通过无线通信协调工作，小车B(06)和小车C(07)功能设计一样，小车A(05)在小车B(06)和小车C(07)的功能基础上又设有机械手舵机模块(13)和图像采集模块(14)。2.根据权利要求1所述的多智能体协调控制实验平台，其特征在于：小车B(06)和小车C(07)分别包括微处理器STM32F407(08)、电源模块(09)、电机驱动模块(10)、霍尔测速模块(11)、超声波模块(12)、终端节点(03)、转角识别模块(15)；电机驱动模块(10)采用双L298N，电机驱动模块(10)分别与微处理器STM32F407(08)的PF0、PF1、PF2、PF3、PA0、PA1、PA2、PA3接口相连；霍尔测速模块(11)与微处理器STM32F407(08)的PB6、PB7、PB8、PB9接口相连；超声波模块(12)与微处理器STM32F407(08)的PG2、PG3接口相连；转角识别模块(15)与微处理器STM32F407(08)的PC11、PC12接口相连。3.根据权利要求1所述的多智能体协调控制实验平台，其特征在于：小车A(05)包括微处理器STM32F407(08)、电源模块(09)、电机驱动模块(10)、霍尔测速模块(11)、超声波模块(12)、终端节点(03)、机械手舵机模块(13)、图像采集模块(14)、转角识别模块(15)；选用XL4501可调电源模块作为小车A(05)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周焕银，李晓旭，杨驰，汪洋，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：新型
国别省市：江西,36