基于ARM嵌入式技術(shù)智能巡邏機器人

秦麗云，徐 瑤

（安徽三聯(lián)學院 計算機工程學院，安徽 合肥 230601）

基于ARM嵌入式技術(shù)巡邏機器人就是將ARM技術(shù)和巡邏機器人結(jié)合起來，將ARM技術(shù)恰到好處地融合于巡邏機器人，實現(xiàn)智能獨立運行并解決一些簡單的問題，它能夠?qū)χ車幕馂摹⒒瘜W燃料泄露以及有毒氣體進行檢測，并能夠監(jiān)控周圍的實時圖像傳遞給操作者，主要運用于化學工廠、火災救援現(xiàn)場以及不利于人員進入的復雜環(huán)境現(xiàn)場。

1 背景意義

近年來，有關(guān)機器人的技術(shù)使用已經(jīng)開始從機械地重復做一件事向更多的領(lǐng)域擴展，比如海洋探測、道路修補、管道鋪建、探測銀河、醫(yī)院治療、軍用、家用等，在表面材質(zhì)性能不均，結(jié)構(gòu)及尺寸變化不規(guī)律且不穩(wěn)定，環(huán)境信息非固定、不可知、不可描述的極限環(huán)境下的先進機器人技術(shù)和應用研究已經(jīng)成為機器人技術(shù)研究和發(fā)展的主要方向。與此同時，隨著嵌入式處理器的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在體積、價格、功耗、穩(wěn)定性等方面展現(xiàn)出較好的優(yōu)勢。假如把嵌入式系統(tǒng)與機器人技術(shù)相結(jié)合起來，將來的發(fā)展將超乎想象，所以，研究在嵌入式條件下的機器人技術(shù)也將迫在眉睫。

2 嵌入式技術(shù)應用

在嵌入式技術(shù)中，ARM已經(jīng)取得了很大的成功，知識產(chǎn)權(quán)核在所有經(jīng)濟領(lǐng)域和環(huán)節(jié)大步推進各類市場的發(fā)展，形成完整的市場機制下，在以提供商品為手段，以營利為主要目的的行為，帶有一定的利己功利色彩下，創(chuàng)造出了神話。ARM系列芯片在世界的銷量都是第一，它廣泛應用于許多領(lǐng)域，如電話手機以及筆記本電腦等等。如果將ARM嵌入式技術(shù)和智能巡邏機器人相結(jié)合，就會實現(xiàn)低成本，高性能的機器人，能夠廣泛地應用于人類生活中。

3 巡邏機器人步態(tài)設(shè)計

步態(tài)設(shè)計：①機器人主要采用四輪驅(qū)動方式，要通過調(diào)節(jié)輪子的大小以及底盤的高低來適應小的土坡或坑洼地形。②機器人通過安裝在小車上的舵機進行旋轉(zhuǎn)從而帶動攝像頭和傳感器的移動來達到監(jiān)控目的。搭建機器人完成對機器人的步態(tài)規(guī)劃，利用光源的改變來實現(xiàn)機器人步態(tài)的改變。

4 機器人搭建過程與分析

首先，搭建機器人有多種方式以便適應多種地形，如果道路平坦，考慮選擇四足機器人或者輪式機器人，如果道路凹凸不平，考慮選擇履帶式機器人。然后是搭建過程，輪式機器人都由舵機搭建，再配合ARM嵌入式技術(shù)，運用匯編語言編入程序，程序內(nèi)容包括前行、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。四足機器人相對較復雜，要進行步態(tài)規(guī)劃，通過舵機，程序的調(diào)試，選擇出最合理的步態(tài)，主要由步行距離大小、步行速度去考慮。然后履帶機器人，履帶機器人相對簡單，但對舵機的選擇相對比較嚴格，要達到轉(zhuǎn)速一致，在換向方面可能相比較四足輪式機器人略有不足，具體情況視環(huán)境而定?？偠灾?，搭建機器人務(wù)必要求機器人能穩(wěn)，速度要快，反應要靈敏，巡邏期間要靈活，更要滿足各種環(huán)境的需要。

5 應用前景

如今，社會監(jiān)控攝像頭已經(jīng)很普遍了，但是監(jiān)控攝像頭的畫面必須有人觀看，然后發(fā)現(xiàn)問題，這對人的要求很高。而且有些問題不是攝像頭能看見的，有死角不容易發(fā)現(xiàn)，也不能提前預知到危險的存在。尤其是在核能、化學工廠中，有害物質(zhì)對人的傷害特別大，所以這個時候，智能巡邏機器人的使用便可以解決這些問題，用智能巡邏機器人進行巡邏，提前發(fā)現(xiàn)危險進行報警。基于ARM嵌入式設(shè)計的智能巡邏機器人，能夠行動自如，一點都不需要人為控制，如果遇到前方障礙物，它會敏捷地避開。智能巡邏機器人所經(jīng)過的地方，會較好地形成360度無死角監(jiān)控，在巡邏范圍內(nèi)監(jiān)測有害物質(zhì)，火災報警等?；贏RM嵌入式設(shè)計的智能巡邏機器人，采用智能模式進行定時定點的監(jiān)控巡邏，加上連續(xù)不斷地巡邏來解決危急情況下的問題。最重要的一點，無論刮風還是下雨，它都愛崗敬業(yè)，從不請假。智能巡邏機器人能使檢測巡邏變得更安全、更實時、更綜合、更有效。

基于ARM嵌入式智能機器人將攝像頭、報警器、溫濕度傳感器、紅外線探測器等融合于一身，它是能在無線局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下，可以向各個方向移動的機器人攝像機，支持使用者利用就近網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行遠程遙控。它能夠全盤周到地將機器人在現(xiàn)場的遇到情況反饋給控制室，只要傳感器檢測到現(xiàn)場的指標超過標準的，智能巡邏機器人就會立馬發(fā)出警報，將信號傳輸給控制室，控制室的警報器就會立刻發(fā)出警報，同一時刻，智能巡邏機器人還能將警報用信息的形勢發(fā)送到預設(shè)的電腦或手機上，通過各種各樣的途徑通知人們，使人們的生活更安全、更可靠。