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1、您的论文得到两院院士关注机器人技术文章编号:1008-0570(2008)03-2-0243-03遥控测绘机器人设计DesignofRemoteControlRobotforMeasuringDistance(湖南文理学院信息技术研究所)胡惟文林潇沈希林王先春HUWEIWENLINXIAOSHENXILINWANGXIANCHUN摘要:设计了智能测距机器人系统。采用nRF905无线收发芯片及微机模块化结构,设计了友好的人机交互界面。通过计算机遥控机器人的行进,具有实时探测周围环境,测量周围物体与本机器人之间的距离功能。数据通过无线传输到计算机,通过自行设
2、计开发的应用程序RobGUI.exe能实时绘制二维位置环境图形并显示方位数据,并具有实时计算任意两点间距离的功能。关键词:无线通信;机器人;测距;nRF905中图分类号:TP212文献标识码:AAbstrac:Aremotecontrolrobotfordistancemeasurementwasdesignedwhichhadfunctionsofcomputerremotecontrol,roadblockdetection,datatransfer,plottingetc.WirelesschipnRF905andmodularizationarc
3、hitecturewereadoptedinthesystem.Theuserin-terfaceofthesystemwasfriendly.Thecomputerinthesystemcontrolledthemotionofrobotremotely.Therobotcoulddetectthe技environmentarounditandmeasurethedistancebetweenroadblockandtherobot.Afterthedatawastransmittedtocomputer,apro-gramRobGUI.exeinth
4、ecomputercouldplotthe2Dpictureoftheenvironment,displaythebearingdataandcalculatethedistance术betweenanytwopointsinreal-time.isdesignforsystem.Keyword:wirelesscommunication,robot,distancemeasurement,nRF905创引言新随着科技的高速发展,机器人应用从制造业向非制造业的扩展,智能机器人在诸如野外作业、深海探测、以及一些人类本身所不能进入的有毒或高温环境的作业中,有
5、着广泛的应用前景。目前我国的机器人避障测距的研究和开发还处于起步阶段,还没有产业化。由于机器人所处环境不确定的特点,在实际使用过程中,为解决有线通信的局限性,无线通信是实现机器人与计算机之间通信的理想方式。本文基于89C51单图1遥控智能测距机器人系统框图片机以及无线收发模块nRF905设计了计算机遥控测绘机器本设计采用nRF905作为收发射模块。nRF905无线收发芯人,通过计算机远距离地控制机器人的行进,实时探测并绘制片具有功耗低、控制简单、可以自动完成处理字头和CRC(循环周围环境图形,在利用机器人测绘和引导机器人避障方面具有冗余码校验)的工作等优
6、点。它是挪威Nordik公司推出的单片射现实意义。频收发器芯片,工作电压为1.9～3.6V,32引脚QFN封装(5mm×5mm),工作于433/868/915MHz3个ISM频道。nRF905传输数1系统组成和硬件控制电路据时为非实时方式,即发送端发出数据,接收端收到后先暂存于计算机无线遥控测绘机器人主要由微机、无线收发系统、芯片存储器内,外面的MCU可以在需要时再到芯片中去取,可机器人控制系统、传感测距系统组成,系统方框图如图1所示。由片内硬件自动完成曼彻斯特编码/解码,使用SPI接口与微控通过PC机端(应用程序RobGUI.exe)遥控机器人,使它前
7、后左右制器通信,配置非常方便,可以满足大多数的应用需要。运动,通过超声波测距,测量周围物体与本机器人之间的距离,软件设计时要注意nRF905模块工作模式切换,编程中要并且实时在PC机上绘制显示出周围物体与机器人之间的极坐做相应的延时处理。设计程序时,采用以下方法:CPU在初始化标式二维地形图。测距探头安装在步进电机上,步进电机转带完成后,处于低功耗工作模式,在有外部事件发生时唤醒进入动测距传感器测量得到相应数据,再把数据送到PC机端,PC中断服务程序,完成后重新进入低功耗模式,照此循环往复,可机绘制机器人周围环境的包络线(地图),并能指示出绘图中任以最大
8、限度地降低功耗。除了nRF905外,由于设计采用单片机意两点之间的距离及任意点距
