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机器人;路径

  • ARM_LINUX平台下基于开源软件的车载导航终端的研究与设计.pdf

    随着国内汽车工业的发展,国内的车辆导航系统的市场需求也越来越大。目前国内推出的一些车载导航定位系统还没有在车载系统中得到广泛的应用,还须在改进技术、提高精度的同时降低开发成本。 车载导航终端结合了导航定位技术、地理信息系统(GIS)、通讯技术以及嵌入式计算机技术,为用户提供导航定位、地理信息等服务。车载导航终端由GPS定位系统、电子地图、嵌入式系统组成。导航终端接收GPS所传送的卫星信号,得到车辆的即时位置,通过GPS信号处理系统传送给主机,再配合嵌入式系统上的空间数据库,将车辆经过的轨迹显示在显示屏上。 本论文首先讨论了车载导航系统的原理和硬件结构,然后分析设计了软件系统的工作流程及实现方案;介绍了Boot Loader和Linux内核的定制、移植;重点介绍了在ARM处理器和Linux操作系统实现车载导航终端各功能模块的详细过程,以及地图匹配和路径规划算法及实现。 为了缩短开发周期、降低开发成本,本设计采用了基于开源软件二次开发的方式。

    标签: ARM_LINUX 开源软件 车载导航

    上传时间: 2013-06-01

    上传用户:xmsmh

  • 基于ARM的导航移动机器人控制系统研究

    随着新的控制算法的应用和电子技术的发展,移动机器人正朝着高速度、高精度、开放化、智能化、网络化方向发展,对控制系统也提出了更高的要求。移动机器人要实现高速度、高精度的位置控制和轨迹跟踪,必须依赖先进的控制策略和优良的运动控制系统。 导航是移动机器人最具挑战性的能力之一,机器人感知、定位、认知及运动控制的性能是决定导航成功的关键因素。根据课题“仿生导航系统”的要求,本文选择“主控制器+运动控制器+英特网远程无线监控”结构进行导航移动机器人控制系统的设计。首先分析导航移动机器人体系结构,建立机器人运动学模型,最后详细阐述控制系统的全部开发过程,包括控制系统需求分析、总体设计、功能模块的划分及软硬件的设计与实现,并对无线通信及英特网通讯做了一些基础研究,开发了无线通讯模块软件和上位机软件。 在控制系统的硬件设计方面,主要包括基于 LPC2138 的主控制单元、基于HCTL-1100 的运动控制单元、基于 6N137 的光电隔离单元、基于 LMD18200 的功率放大单元、传感器接口单元及上位机无线通讯单元的电路设计。软件方面,在μC/OS-Ⅱ实时操作系统的多任务环境下,利用其任务调度功能,合理地协调和组织了控制系统的各项硬件资源,提高了整个系统的实时性和可靠性。上位机采用的无线通讯、Internet 通讯以及可视化监控程序界面,让用户可以方便直观地远程观察和控制机器人。 该控制系统的研制为仿生传感器性能测试提供了一个良好的实验平台,经过实验,验证了系统的可行性,系统的各项功能及控制精度满足设计要求。

    标签: ARM 导航 移动 机器人控制

    上传时间: 2013-05-22

    上传用户:Zxcvbnm

  • 卷积码在CDMA2000中的应用及其译码器FPGA实现

    数字信息在有噪声的信道中传输时,受到噪声的影响,误码总是不可避免的。根据香农信息理论,只要使Es/N0足够大,就可以达到任意小的误码率。采用差错控制编码,即信道编码技术,可以在一定的Es/N0条件下有效地降低误码率。按照对信息元处理方式不同,信道编码分为分组码与卷积码两类。卷积码的k0和n0较小,实现最佳译码与准最佳译码更加容易。卷积码运用广泛,被ITU选入第三代移动通信系统,作为包括WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA在内的信道编码的标准方案。 本文研究了CDMA2000业务通道中的帧结构,对CDMA2000系统中的卷积码特性及维特比译码的性能限进行了分析,并基于MATLAB平台做了相应的译码性能仿真。我们设计了一种可用于CDMA2000通信系统的通用、高速维特比译码器。该译码器在设计上具有以下创新之处:(1)采用通用码表结构,支持可变码率;帧控制模块和频率控制器模块的设计中采用计数器、定时器等器件实现了可变帧长、可变数据速率的数据帧处理方式。(2)结合流水线结构思想,利用四个ACS模块并行运行,加快数据处理速度;在ACS模块中,将路径度量值存贮器的存储结构进行优化,防止数据读写的阻塞,缩短存储器读写时间,使译码器的处理速度更快。(3)为了防止路径度量值和幸存路径长度的溢出,提出了保护处理策略。我们还将设计结果在APEXEP20K30E芯片上进行了硬件实现。该译码器芯片具有可变的码率和帧长处理能力,可以运行于40MHZ系统时钟下,内部最高译码速度可达625kbps。本文所提出的维特比译码器硬件结构具有很强的通用性和高速性,可以方便地应用于CDMA2000移动通信系统。

    标签: CDMA 2000 FPGA 卷积码

    上传时间: 2013-06-24

    上传用户:lingduhanya

  • 基于DSP和FPGA的机器人运动控制系统的研究

    近年来,基于DSP和FPGA的运动控制系统己成为新一代运动控制系统的主流。基于DSP和FPGA的运动控制系统不仅具有信息处理能力强,而且具有开放性、实时性、可靠性的特点,因此在机器人运动控制领域具有重要的应用价值。 论文从步行康复训练器的设计与制作出发,主要进行机器人的运动控制系统设计和研究。文章首先提出了多种运动控制系统的实现方案。根据它们的优缺点,选定以DSP和FPGA为核心进行运动控制系统平台的设计。 论文详细研究了以DSP和FPGA为核心实现运动控制系统的软、硬件设计,利用DSP实现运动控制系统总体结构与相关功能模块,利用FPGA实现运动控制系统地址译码电路、脉冲分配电路以及光电编码器信号处理电路,并对以上电路系统进行了功能仿真和时序仿真。 结果表明,基于DSP和FPGA为核心的运动控制系统不仅实现了设计功能要求,同时提高了机器人运动控制系统的开放性、实时性和可靠性,并大大减小了系统的体积与功耗。

    标签: FPGA DSP 机器人 运动控制系统

    上传时间: 2013-06-22

    上传用户:debuchangshi

  • 舞蹈机器人设计与制作

    会跳舞的机器人,采用51单片机。内容为实例制作。

    标签: 舞蹈机器人

    上传时间: 2013-08-04

    上传用户:liuqy

  • 基于ARM的嵌入式SUAV飞控系统设计与实现

    本课题源于空中机器人大赛参赛项目。针对比赛要求,提出了一种基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小无人机飞行控制系统的整体方案,并由此展开了一系列的研究工作。 本文的重点是飞行控制系统的姿态确定系统设计和飞行控制系统的硬件设计及实现。 本文首先回顾了国内外微小无人机发展历程,介绍了其研究现状,并指出了微小无人机的发展趋势。根据需求设计了低价位、高性能的嵌入式微小无人机飞行控制系统的整体方案。 设计了低成本、低功耗的微小无人机的姿态确定系统方案,利用姿态四元数、龙格库塔法、高斯牛顿法和扩展卡尔曼滤波器估计出系统的姿态矩阵;对姿态确定方案进行了仿真。 设计了基于ARM的飞行控制系统的硬件部分,包括电源及复位电路,UART、SPI、JTAG等接口电路,PWM信号发生电路,A/D采样电路及前置电路,光电耦合电路等;完成了整个飞控系统PCB板制作以及对所设计电路的调试工作,使得系统运转正常。 最后针对本文设计的硬件平台进行了启动代码等系统底层软件的编写和调试,建立了系统的启动环境。

    标签: SUAV ARM 嵌入式 飞控

    上传时间: 2013-06-03

    上传用户:kgylah

  • 基于ARM和嵌入式GIS的电子导游系统设计与实现

    近几年来,旅游业在国内迅速发展,已成为规模最大的产业之一,在拉动内需,刺激消费,发展经济,推动城市化进程中正发挥着极其重要的作用。然而旅游服务和旅游咨询跟不上社会的发展需求,游客在旅途中存在各种不便。把嵌入式技术和嵌入式GIS技术结合的电子导游系统,能给游客提供各种旅途服务,方便游客出门旅游。 本文依托浙江省科技计划重点项目开展研究,在开源软件基础上开发电子导游系统,以有效降低产品价格,适应社会需要。以广州斯道S3C2410 ARM开发板为底层硬件,采用Linux嵌入操作系统为软件平台,利用QT/Embedded GUI为图形界面,对MapInfo文件格式进行转换,使之适应嵌入式系统。通过C/C++编程开发嵌入式GIS模块和电子导游应用软件模块;把硬件、软件相结合,使电子地图显示在触摸屏上;最终实现了景点查询和介绍、景区路径规划、距离测量、GIS操作等功能。 本文的主要研究工作有:第一在ARM S3C2410开发板上移植Linux内核及驱动程序。第二在自由软件Linux平台下研究和开发嵌入式GIS模块。第三在QT/Embedded GUI图形界面下开发电子导游应用软件。第四研究和设计基于模拟退火算法的景区路径规划算法。 最后,将本文的研究成果在西湖景区电子导游原型系统中实现,并取得良好效果。

    标签: ARM GIS 嵌入式 电子导游

    上传时间: 2013-08-02

    上传用户:redmoons

  • 基于ALM结构FPGA的逻辑综合技术

    近些年来,FPGA已经成为现代电子、半导体行业的最重要组成部分之一,针对FPGA的综合技术的研究是电子设计自动化技术的重要研究方向。逻辑综合是FPGA综合的重要步骤,它包括逻辑优化和工艺映射。本文主要研究了针对一种新型ALM(Adaptive Logic Model)结构FPGA的工艺映射算法。 论文首先对已有FPGA逻辑综合技术进行了全面的总结,从逻辑优化和工艺映射两个方面分析了传统算法对ALM结构FPGA的适应性,通过分析我们得出结论,传统的逻辑优化算法仍然能够适用于ALM结构FPGA的逻辑综合,而工艺映射算法则需要进行改进。 在以上分析的基础上,根据ALM结构的特点,论文提出了一种以面积优化为主,同时考虑延迟的针对ALM结构FPGA的工艺映射算法——ALMmap。该算法包括几个子算法,递减迭代装箱算法能够很好的适应ALM结构的灵活性;通过ALM装箱算法并加入共享输入处理,将多个LUT装入一个ALM结构中;再汇聚路径的处理有助于提高效率和减少面积;算法在已有的多级分解算法基础上考虑了延迟因素,在不降低面积优化效果的同时降低了延迟;通过全局优化从全局范围对面积进行了进一步的优化。 最后,我们对ALMmap算法与传统算法进行了测试与比较,通过实验数据表明,ALMmap能够很好的发挥ALM结构的灵活性,考虑延迟的多级分解算法能够很好的降低延迟,与传统基于K-LUT的工艺映射算法相比,具有更好的面积与延迟综合性能。

    标签: FPGA ALM 逻辑

    上传时间: 2013-06-24

    上传用户:hechao3225

  • 基于FPGA的路径识别图像传感器的设计

    基于彩色路径识别的视觉导航方法是当前自动导航小车领域的研究热点和方向。视觉导航是指根据地面路径和被控对象之间的位置偏差控制其运行的方向,因此,地面彩色路径图像的摄取及其识别处理就成为视觉导航系统中的基础和关键。在当前的视觉导航系统设计中,图像处理的硬件平台都是基于通用微处理器,嵌入式微处理器或者DSP进行设计的。这些处理器一个共同的特点就是数据串行处理,而图像处理过程涉及大量的并行处理操作,因此传统的串行处理方式满足不了图像处理的实时性要求。 鉴于微处理器这方面的不足,作者提出一种使用FPGA实现图像识别的并行处理方案,并据此设计一个智能图像传感器。该传感器采用先进的FPGA技术,将图像采集及其显示,路径的识别处理以及通信控制等模块集成在一个芯片上,形成一个片上系统(SOC)。其主要功能是对所采集的彩色路径图像进行识别处理,获得彩色路径的坐标及其方向角,并将处理结果发送给上位机,为自动导航提供控制依据。 本文将彩色路径的识别处理过程划分为三个阶段,第一阶段为颜色聚类识别,以获得二值路径图像,第二阶段为数学形态学运算,用于对第一阶段中获得的二值图像进行去斑处理,第三阶段为路径中心线的定位及其方向角的测量。图像传感器与上位机的通信采用异步串行方式,由于上位机需要控制该传感器执行多种任务,作者定义一种基于异步串行通信的应用层协议,用于上位机对传感器的控制。在图像的显示中,为了弥补图像采集的速率和VGA显示速率的不匹配,作者提出一种基于单端口存储器的图像帧缓冲机制,通过VGA接口将采集的图像实时地显示出来。 根据上述思想,作者完成了系统的硬件电路设计,并对整个系统进行了现场调试。调试结果表明,传感器系统的各个模块都能正常工作,FPGA中的数字逻辑电路能够实时地将路径从图像中准确地识别出来,.充分体现了FPGA对路径图像的高速处理优势,达到了设计预期目标,在一定程度上丰富了路径图像识别处理的技术和方法。

    标签: FPGA 路径识别 图像传感器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:ghostparker

  • 基于FPGA的机器人视频监视系统

    随着电子科学、图像传输处理技术与理论的迅速发展,机器人视频监控技术的实际研究与应用曰益得到重视,并不断地在许多领域取得骄人的成果。特别是近年来,机器人视频监控技术已成为高技术领域一个重要的研究课题。 本论文详细介绍了一种机器人视频监视系统的设计方案,实现了具有前端视频采集、图像传输处理功能的FPGA系统。该系统采用Altera公司的FPGA芯片作为中央处理器,由视频采集模块、异步FIFO模块、I

    标签: FPGA 机器人 视频监视系统

    上传时间: 2013-07-21

    上传用户:ybysp008