基于EVK1105開(kāi)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(guò)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(lè)、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(kāi)發(fā)平臺(tái)上成功嵌入網(wǎng)頁(yè)。并且實(shí)現(xiàn)無(wú)需插件或asp、php等語(yǔ)言，僅依靠html語(yǔ)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(wú)需任何插件即可在網(wǎng)頁(yè)查看相關(guān)媒體。小車的控制也是直接在網(wǎng)頁(yè)上完成，無(wú)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(yè)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(kù)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(lái)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(kāi)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(wú)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(wú)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(wú)線路由模塊

在無(wú)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：