基于A(yíng)RM9嵌入式系統智能滅火機器人控制器設計
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控制器是智能機器人處理和控制信息的主體，它直接決定了機器人的行為和性能。近幾年來(lái)隨著(zhù)高性能微控制器和嵌入式系統技術(shù)的不斷進(jìn)步，為各類(lèi)實(shí)時(shí)控制應用提供了解決方案。
嵌入式系統(ES)是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、半導體技術(shù)、微電子技術(shù)、語(yǔ)音圖像數據傳輸技術(shù)，甚至傳感器等先進(jìn)技術(shù)和具體應用對象相結合后的系統，其是硬件和軟件緊密捆綁在一起的系統。將嵌入式系統應用于滅火機器人的設計中，對機器人的性能智能化、網(wǎng)絡(luò )化、小型化都有了明顯提高。
比賽用滅火機器人需要機器人有智能較高的自動(dòng)控制性能與可靠的機械控制性能的同時(shí)保證，才能在短時(shí)間內準確尋找到火源并滅火回家。在此以ARM9處理器為核心，對基于嵌入式系統的智能滅火機器人進(jìn)行了設計。本文將從硬件和軟件方面講述智能滅火機器人控制器的實(shí)現方法，并且給出了機器人滅火的具體實(shí)驗，驗證了方案的可行性，為智能滅火機器人的進(jìn)一步研究提供了平臺。
l 滅火機器人的描述
滅火機器人的外形結構如圖1所示，它的主要構件有：紅外發(fā)射傳感器(6個(gè))，紅外接收傳感器(6個(gè))，聲音傳感器(1個(gè))，滅火風(fēng)扇(前后各1個(gè))，遠紅外火焰傳感器等(前后各7個(gè))。其中紅外發(fā)射和接受傳感器的配合使用可以使機器人自動(dòng)避障行走。遠紅外火焰傳感器可以檢測光的強弱，用于判斷房間是否有火以及趨光滅火。聲音傳感器用于啟動(dòng)。基于實(shí)踐，風(fēng)扇滅火更為可靠，所以選用風(fēng)扇滅火。
2 滅火機器人的總體設計
在智能滅火機器人系統中，首先要解決的是定位問(wèn)題，故需要一個(gè)好的定位方案。所以，控制核心需要給傳感器留足夠的輸入接口，同時(shí)也要有足夠的輸出接口用于控制外設。而速度對滅火機器人至關(guān)重要，在高速運動(dòng)的情況下，需要CPU具有比較強的浮點(diǎn)數運算能力。基于上述考慮，選擇ARM9為滅火機器人的控制核心，該控制器硬件功能齊全、功耗小、周邊設備集成度高，是先進(jìn)的智能機器人計算平臺。它與其他的主要部件如表1所示，系統總體框架如圖2所示。
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