基于EVK1105開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)的交互式機(jī)器人小車
一. 正文
(1)、項(xiàng)目摘要
交互式機(jī)器人小車是可以通過wifi實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集,視頻監(jiān)控等功能的智能控制平臺(tái)。它集娛樂、現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)等于一體,采用了具有超強(qiáng)的音頻解碼和流媒體處理能力的AT32UC3A0512作為核心,在EVK1105開發(fā)平臺(tái)上成功嵌入網(wǎng)頁。并且實(shí)現(xiàn)無需插件或asp、php等語言,僅依靠html語言的交互式控制。交互式機(jī)器人小車還可以完成視頻的動(dòng)態(tài)監(jiān)控,無需任何插件即可在網(wǎng)頁查看相關(guān)媒體。小車的控制也是直接在網(wǎng)頁上完成,無需任何軟件。如手機(jī)上有wifi,經(jīng)測(cè)試也可直接登錄控制。而且在小車上增加相關(guān)傳感器模塊,還可直接把數(shù)據(jù)發(fā)到網(wǎng)頁上,再結(jié)合瀏覽器插件便可將數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入相關(guān)數(shù)據(jù)庫或上傳到internet。
(2)、硬件原理
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2.2、小車驅(qū)動(dòng)模塊
為了加強(qiáng)小車的野外數(shù)據(jù)采集能力,我們將小車設(shè)計(jì)為四驅(qū)結(jié)構(gòu)并且全部采用360度舵機(jī)控制。這樣雖然會(huì)降低小車的運(yùn)行速度,但卻讓小車獲得較大力矩和載重能力,使其在崎嶇不平的草地上一樣可以行動(dòng)自如。在整個(gè)交互式機(jī)器人小車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上我們一共采用了6個(gè)舵機(jī):DS04-NFC 和 FUTABA3010。
DS04-NFC是360°舵機(jī),主要用來驅(qū)動(dòng)小車前進(jìn)。它的控制信號(hào)是50HZ方波信號(hào),一個(gè)高電平脈沖持續(xù)的時(shí)間對(duì)應(yīng)一個(gè)速度。高電平為1毫秒~1.5毫秒時(shí),舵機(jī)正轉(zhuǎn)(1毫秒時(shí)正轉(zhuǎn)速度最快,越接近1.5毫秒越慢,1.5毫秒時(shí)舵機(jī)停轉(zhuǎn)),高電平為1.5毫秒~2毫秒時(shí)舵機(jī)反轉(zhuǎn)(1.5毫秒時(shí)舵機(jī)停轉(zhuǎn),越接近2毫秒反轉(zhuǎn)的速度越快,2毫秒時(shí)以最快的速度反轉(zhuǎn)),轉(zhuǎn)彎用差速控制。FUTABA3010則擁有攝像頭云臺(tái),是180°舵機(jī),根據(jù)所給PWM占空比不同可控制攝像頭的左右轉(zhuǎn)和上下轉(zhuǎn)。
2.3 、Arduino控制板
在本次設(shè)計(jì)中我們采用了arduino328驅(qū)動(dòng)電機(jī),它主要是以Atmel的Atmega328作為核心,將MCU內(nèi)部所有資源都編為開源的函數(shù),可直接調(diào)用、查看、修改。具體原理圖如下:
2.4、 DC-DC升壓模塊
這一模塊主要是用于為無線路由器提供電源,具體電路如下:
圖(4):DC—DC升壓電路
(3)、軟件架構(gòu)
軟件部分我們主要分為三塊:無線路由加moTIon攝像頭監(jiān)控、EVK1105上的Websever、Arduino上的舵機(jī)驅(qū)動(dòng)。
3.1 無線路由模塊
在無線路由上我們嵌入了openwrt操作系統(tǒng)用于管理網(wǎng)絡(luò)連接、自動(dòng)撥號(hào)、wifi控制等。UVC攝像頭我們也是掛在路由器上的,采用了moTIon做視頻管理。具體編輯如下: