基于ZigBee无线控制移动机器人平台制造技术

基于ZigBee无线控制移动机器人平台。遥控轮式移动机器人有其突出的优越性，它可以大大降低人们的劳动强度，提升工作效率，尤其适用于一些性质危险的工作，如抢险、火灾、未知地域的探测和军事侦察等。一种基于ZigBee无线控制移动机器人平台，其组成包括:箱式平台车架（1），所述的箱式平台车架内装有带ARM7微处理器的车载电子设备（2），所述的车载电子设备连接蓄电池(3)，所述的箱式平台车架连接地面无线控制台（4），所述的箱式平台车架上面连接工作装置支座(5)。本实用新型专利技术用于环境探测、群体监控、群体机器人实验平台搭建。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于ZigBee无线控制移动机器人平台。
技术介绍
遥控轮式移动机器人有其突出的优越性，它可以大大降低人们的劳动强度，提升工作效率，尤其适用于一些性质危险的工作，如抢险、火灾、未知地域的探测和军事侦察等。目前，遥控轮式移动机器人在军事及民用上的用途日益广泛。移动机器人受到系统对计算设备运算能力要求日益提高、难以携带大体量计算设备等问题制约。近年来，ZigBee技术迅速发展，该技术具有安全、存取时间短、价格低等优点。基于ZigBee无线控制移动机器人平台不仅可以实现移动机器人的运动控制，而且将无线传感器网络技术有机地与智能机器人研究相结合从而实现移动平台的无线网络控制。这种控制方式不同于机器人自主控制的 模式，而是采用控制机构与执行机构分离的策略。这样既能满足控制软件对系统的性能要求，集中在上位机上开发和设置，又不会因为机器人控制器功能、存储和计算能力相对较弱而受到制约。无线传输、自由组网和实时定位等优势可以与移动机器人的运动控制的要求有机的结合起来。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够实现智能箱式平台车架的无线网络控制的基于ZigBee无线控制移动机器人平台。上述的目的通过以下的技术方案实现一种基于ZigBee无线控制移动机器人平台，其组成包括箱式平台车架，所述的箱式平台车架内装有带ARM7微处理器的车载电子设备，所述的车载电子设备连接蓄电池，所述的箱式平台车架连接地面无线控制台，所述的箱式平台车架上面连接工作装置支座。所述的基于ZigBee无线控制移动机器人平台，所述的箱式平台车架包括箱式车架，所述的箱式车架下部装有两个驱动轮和随动万向轮。有益效果I.本技术实现了移动机器人的运动控制，而且将无线传感器网络技术有机地与智能机器人相结合，实现智能箱式平台车架的无线网络控制；控制方式采用控制机构与执行机构分离的策略；这样既能满足控制软件对系统的性能要求，集中在上位机上开发和设置，又不会因为机器人控制器功能、存储和计算能力相对较弱而受到制约。2.本技术采用的ARM7微处理器的主控芯片为lpc2138，该处理器的工作速度快，I/o资源丰富，并集成PWM控制；芯片内置JTAG电路，可在线仿真调试，大大简化了系统开发调试的复杂度。3.本技术已实现实时黑白图像显示及超声波路径识别，并能够对箱式平台车架进行人为或上位机自动控制，实时显示环境信息。附图说明附图I是本产品的结构示意图。附图2是附图I中OBMC的过程见图。附图3是附图I中cc2430核心板电路图。附图4是附图I中电机驱动电路图。附图5是附图I中电源装置的电路图。附图6是附图5中电源装置I. 8V的电路图。附图7是附图5中电源装置3. 3v的电路图。具体实施方式实施例I :一种基于ZigBee无线控制移动机器人平台，其组成包括箱式平台车架1，所述 的箱式平台车架内装有带ARM7微处理器的车载电子设备2，所述的车载电子设备连接蓄电池3，所述的箱式平台车架连接地面无线控制台4，所述的箱式平台车架上面连接工作装置支座5。实施例2 实施例I所述的基于ZigBee无线控制移动机器人平台，所述的箱式平台车架包括箱式车架，所述的箱式车架下部装有两个驱动轮6和随动万向轮7。实施例3 实施例I或2所述的基于ZigBee无线控制移动机器人平台，包括平台车架、车载电子设备和地面无线控制台，所述的平台车架采用箱式结构，所述的车载电子设备安装在所述的平台车架的箱体内，在所述的平台车架上设有工作装置支座，在所述的平台车架内设有蓄电池，在所述的平台车架采用双轮驱动，并带有万向轮随动。通过控制两个驱动轮的转速及转向控制平台的行进方向。采用做为主控装置。ARM7微处理器通过数字摄像头采集实时图像数据，并使用算法压缩，通过串口将压缩后的图像数据发送给车载ZigBee装置，通过ZigBee装置的双机通信将图片数据经计算机串口传送给上位机。操作员查看上位机显示的图像，控制移动平台的行进，也可以在上位机上设置控制策略完成移动平台的行进。对路径的探测还可以使用超声波探测装置探测路径轮廓，再经上位机分析，人为或自动完成行进。控制信号通过ZigBee传送给ARM7微处理器，由ARM7微处理器控制箱式平台车架的运动状态。行进过程中通过多种传感器装置读取环境的各项信息，包括温度，湿度，气味等。ZigBee对数据的无线传输采用的是cc2430芯片，CC2430是一颗真正的系统芯片解决方案。这种解决方案能够提高性能，并满足以ZigBee为基础的2. 4GHz ISM波段应用，及对低成本，低功耗的要求。它结合一个高性能2. 4GHz DSSS射频收发器核心和一颗工业级小巧高效的8051控制器。CC2430的设计结合了 8Kbyte的RAM及强大的外围装置。CC2430的无线发射寄存器最多只能容纳128字节的数据，采取方案是单片机先将图片数据的一半传送给cC2430，CC2430连续传送图片数据传送结束后再接收下半部分的图片信息进行无线传输给上位机。图像压缩算法；视频的高压缩性能依赖于有效地减少连续帧中的时间冗余。大多数成功的算法都假设当前帧的象素块能够通过对前一帧中相应的块的均匀平移运动的估计和预测来得到。基于块的运动补偿分为两个步骤(I)估计当前帧中的运动矢量场，其中的每个运动矢量都是帧中每个块相对于前一帧偏移；(2)补偿由运动估计得到的估计帧以求出对当前帧的预测偏差(P帧)。I)块匹配运动估计(Block-matching Estimation, BME)这里采用的BME算法类似于MPEG4-VM和H. 263中的方法。对于当前帧的每个16*16的宏块以及由该宏块周围15个象素构成的搜索区域内，按照最小化预测偏差的绝对偏差和(Sum of AbsoluteDifference, SAD)标准，寻找前一解码巾贞中的最佳匹配块。为提高预测的准确度，对于具有最小偏差范数的运动矢量，还对当前块临近8个方向采用半象素精度的估计对图像进行双线性插值，得到半象素图像数据，并按照整象素运动估计的方法进行半象素的运动估计。最后得到具有最小SAD的半象素精度的运动矢量。2)重叠块运动补偿(Overlapped Block Motion Compensation, OBMC)经过 BME步骤后，利用由前一帧和运动矢量得到的估计块计算出估计误差，从而获得比当前原始帧信号能量明显减少的误差信号。由于传统补偿技术是基于块的方式，因而估计误差中的块效应非常明显。对于以余弦变换的H. 263和MPEG4-VM，只要变换的块边界和快匹配 处理得好，块效应并不重要。但是对于以小波变换为基础得算法而言，运动补偿得到的P帧必须对块边界处因人为划分而产生的高频信息进行编码传送，从而牺牲了编码效率。为克服这一缺陷，考虑改进传统的块运动补偿，即重叠块运动补偿OBMC。OBMC的过程见图3。每个宏块(图中的实线方块)和其周围的16象素构成32 *32的块(图中虚线块)，当前宏块Mc中的象素由该块(Mc)及其临近的上(Mt )、下(Mb)、左(Ml )、右(Mr )四个32 * 32块根据各自所包含的宏块的运动矢量平移并加权叠加而成。上位机图像显示及控制图像经zigbee信道，zigbee接收装置接收到图像信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee无线控制移动机器人平台，其组成包括箱式平台车架，其特征是所述的箱式平台车架内装有带ARM7微处理器的车载电子设备，所述的车载电子设备连接蓄电池，所述的箱式平台车架连接地面无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛凌搏，王宏昊，丛二勇，
申请(专利权)人：黑龙江科技学院，
类型：实用新型
国别省市：