智能装备方案便携式移动机器人手持监控系统双管齐剿的高效守护者

1、引言

当前,便携式移动机器人尚未实现全自主控制,其监控系统普遍采用半自主控制方式设计。为了满足便携性、小型化和嵌入式特点,我们设计了便携式移动机器人手持监控系统,并将其应用于履带结构便携式移动机器人实验平台。

2、功能设计

手持监控系统对便携式移动机器人的监视与控制起着全局作用,分为六个主要功能模块:视频图像监视模块、状态信息监测模块、遥控指令模块、无线通信模块、数字地图交互模块和全局路径规划模�。这些模块共同构成了一个完整的智能装备方案,对便携式移动机器人的运行提供了全面支持。

3.1硬件结构与接口

手持监控系统硬件由五个独立但相互协作的部分组成:无线通信、高级图像采集、中枢处理单元(CPU)、遥控设备及液晶显示屏。这些部件通过PCI总线组织在PC/104plus总线架构中,确保数据传输的高效率和可靠性。

3.2硬件实现

无线数据传输使用微功率无线数据发送单元;嵌入式图像采集卡依赖于PC/104plus标准的高速接口;中央处理单元采用小巧而强大的单板电脑;遥控设备通过定制电路板完成按键扫描和串行信号编码;液晶显示屏则利用一款小型彩色LCD实现用户界面展示。

4.1操作系统定制

基于WinCE操作系统,我们进行了平台裁剪,以优化性能并适应特殊需求。使用Platform Builder工具配置操作环境,为软件开发打下坚实基础。

4.2驱动程序开发

驱动程序分为本地设备驱动程序和流接口驱动程序。本地设备由制造商提供,而流接口需要我们自行开发,以支持外部设备连接,如嵌入式摄像头等。此外,内核部分负责管理中断服务函数,而应用层则包含关键功能如初始化设置和文件操作管理。

4.3应用软件设计

键盘扫描及串口通信子程分别在uVision2上用C语言编写,而其他部分则在EVC环境下以C++语言进行开发。这包括视频处理作为窗体内内容更新,以及数字地图交互利用MapX Mobile ActiveX组件来呈现GIS信息。此外,路径规划算法采用Dijkstra最短路径搜索技术,为用户提供最优导航建议。