嵌入式系统在智能机器人中的应用
智能机器人的控制技术及应用教程
智能机器人的控制技术及应用教程智能机器人是一种通过计算机程序和传感器等先进技术实现自主运动和智能判断的机械装置。
它能够执行各种任务，从简单的抓取物体到复杂的定位和路径规划，使其成为工业生产和服务行业的理想助手。
本文将介绍智能机器人的控制技术以及它在不同领域的应用。
一、智能机器人的控制技术1. 嵌入式系统：智能机器人通常由一台或多台计算机控制，其控制系统通常采用嵌入式系统。
嵌入式系统是一种专门设计和开发的计算机系统，其硬件和软件都经过优化以满足特定任务的需求。
智能机器人的嵌入式系统通常具备高性能的处理能力和大容量的存储空间，以满足其需要进行实时决策和处理大量数据的要求。
2. 传感器技术：智能机器人能够感知和理解周围环境的能力是其智能化的关键。
传感器技术在智能机器人的控制中起到重要作用。
例如，摄像头可以用来识别物体和环境，激光雷达可以用来测量距离和构建环境地图，以及其他种类的传感器可以用来测量温度、光照等环境参数。
通过获取和处理传感器数据，智能机器人能够作出相应的动作和决策。
3. 运动控制技术：智能机器人应用于工业生产领域时，能够执行各种复杂的操作，如抓取、装配和焊接。
这需要具备精确的运动控制技术。
例如，关节驱动器、伺服电机和线性传动器等被广泛应用于智能机器人的运动系统中，实现精确和可编程的运动。
4. 人工智能技术：人工智能是智能机器人中最关键的技术之一，它使机器人能够学习和适应新环境。
人工智能技术包括机器学习、深度学习和强化学习等。
通过这些技术，智能机器人能够根据以往的经验和数据进行决策，甚至能够在没有人类干预的情况下进行自主决策。
二、智能机器人的应用1. 工业生产：智能机器人在工业生产中具有巨大的潜力。
它们可以进行高精度的装配和焊接操作，提高生产效率和产品质量。
智能机器人还可以在危险环境下执行任务，减少对人类的风险。
例如，在核电站进行辐射清理和检查，以及在汽车制造中进行车身喷漆等任务。
2. 服务行业：随着人口老龄化的加剧，智能机器人在服务行业的应用越来越受到关注。
基于嵌入式系统的室内移动机器人定位与导航
基于嵌入式系统的室内移动机器人定位与导航一、概述随着科技的快速发展，室内移动机器人已成为智能家居、物流运输、医疗护理等领域的重要组成部分。
要实现机器人的高效、准确运作，其定位与导航技术至关重要。
基于嵌入式系统的室内移动机器人定位与导航技术，通过集成传感器、控制算法和路径规划算法，使机器人能够在复杂的室内环境中实现自主定位与导航。
嵌入式系统作为机器人的核心部分，具备体积小、功耗低、实时性强等特点，能够满足机器人对于硬件资源的需求。
通过集成多种传感器，如激光雷达、超声波传感器、摄像头等，机器人可以获取环境中的距离、障碍物、图像等信息，为定位与导航提供丰富的数据支持。
在定位方面，基于嵌入式系统的室内移动机器人可以采用多种技术，如SLAM（同时定位与地图构建）、惯性导航、WiFi指纹定位等。
这些技术各有优缺点，可以根据具体应用场景进行选择和优化。
通过实时获取机器人的位置信息，可以实现对机器人的精确控制。
在导航方面，嵌入式系统可以根据定位信息以及预设的目标位置，结合路径规划算法，为机器人规划出最优的行驶路径。
同时，机器人还需要具备避障功能，能够在遇到障碍物时及时调整行驶方向，确保安全到达目的地。
基于嵌入式系统的室内移动机器人定位与导航技术是实现机器人自主化、智能化的关键。
通过不断优化算法和硬件设计，可以提高机器人的定位精度和导航效率，为各领域的应用提供更加便捷、高效的解决方案。
1. 嵌入式系统概述及其在机器人技术中的应用嵌入式系统，作为一种专用的计算机系统，被设计用于执行特定的控制、监视或辅助功能。
它通常嵌入在设备或系统内部，是设备智能化、自动化的核心所在。
嵌入式系统结合了硬件和软件，具有体积小、功耗低、实时性强、可靠性高等特点，因此广泛应用于各种领域，如智能家居、医疗设备、航空航天以及机器人技术等。
在机器人技术中，嵌入式系统发挥着举足轻重的作用。
嵌入式系统为机器人提供了强大的计算和控制能力。
通过嵌入式处理器和相应的算法，机器人能够实时地处理传感器数据、执行复杂的运动控制任务，并实现自主导航和定位。
嵌入式在机器人中的应用
近年来，基于机器视觉的智能机器人在工业等各个领域中得到了广泛的应用.本文针对应用中遇到的一些问题，提出了将机器视觉与嵌入式系统相结合的思想.开发了一种通用的嵌入式系统平台，进行操作系统的移植和图像匹配等算法的研究，并将其应用于移动机器人的视觉导航，取得了较好的效果。
随着Internet技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密，嵌入式设备与Internet的结合已成为大势所趋。
此时期新的微处理器层出不穷，要求嵌入式操作系统的设计更加便于移植，支持更多的微处理器。
嵌入式系统的开发需要强大的硬件开发工具和软件支持包。
通用计算机上使用的新技术、新观念开始逐步移植到嵌入式系统中，如嵌入式数据库、移动代理、实时CORBA等。
各类嵌入式Linux操作系统在全球数以百万计爱好者的合力开发下迅速发展，由于具有源代码开放、系统内核小、执行效率高、网络功能强，多媒体人机交互界面友好等特点，很适合信息家电等嵌入式系统的需要。
一、嵌入式系统的技术特点早期的嵌入式系统设计方法，通常采用“硬件优先”原则，即在只粗略估计软件任务需求的情况下，首先进行硬件设计与实现。
然后，在此硬件平台上再进行软件设计。
因而很难达到充分利用软硬件资源，取得最佳性能的效果。
同时，一旦需要对设计进行修改时，整个设计流程将重新进行，这对成本和设计周期的影响很大。
这种传统的设计方法只能改善软件/硬件各自的性能，在有限的设计空间不可能对系统做出较好的性能综合优化，在很大程度上依赖于设计者的经验和反复实验。
上世纪90年代以来，随着电子系统功能的日益强大和微型化，硬件和软件也不再是截然分开的两个概念，而是紧密结合、相互影响的。
因而出现了软硬件协同(codesign)设计方法，即使用统一的方法和工具对软件和硬件进行描述、综合和验证。
在系统目标要求的指导下，通过综合分析系统软硬件功能及现有资源，协同设计软硬件体系结构，以最大限度地挖掘系统软硬件能力，避免由于独立设计软硬件体系结构而带来的种种弊病，得到高性能低代价的优化设计方案。
嵌入式系统在机器人控制中的应用研究
嵌入式系统在机器人控制中的应用研究第一章：绪论随着现代科技的不断进步，机器人已经成为人们生活中的重要组成部分。
嵌入式系统作为机器人控制的重要组成部分，其应用也越来越广泛。
本文将从嵌入式系统的定义、机器人控制的基本原理和嵌入式系统在机器人控制中的应用三个方面进行研究。
第二章：嵌入式系统的定义和特点嵌入式系统是指嵌入在具体产品中的以处理器为中心的计算机系统。
它具有小巧、低功耗、长时间稳定运行等特点，可以满足各种不同应用的需求。
嵌入式系统还能够通过编程来实现各种特定功能。
因此，嵌入式系统在机器人控制中发挥着重要作用。
第三章：机器人控制的基本原理机器人控制是指对机器人运动进行控制的过程。
机器人控制需要通过传感器获取机器人所处环境的信息，然后再通过嵌入式系统进行处理和分析，最后对机器人进行控制。
机器人控制的基础是机器人动力学原理和控制算法。
第四章：嵌入式系统在机器人控制中的应用4.1、嵌入式系统在机器人姿态控制中的应用机器人姿态控制是指控制机器人在空间中的运动姿态。
嵌入式系统可以通过传感器获取机器人运动状态的信息，然后通过姿态控制算法对机器人进行控制。
这样就能够保证机器人的运动姿态更加稳定，提高机器人运动的精度。
4.2、嵌入式系统在机器人位置控制中的应用机器人位置控制是指控制机器人在空间中的位置运动。
嵌入式系统可以通过编程实现机器人运动的路径规划和位置控制算法。
这样就能够保证机器人能够在空间中进行准确的位置移动。
4.3、嵌入式系统在机器人机械臂控制中的应用机器人机械臂控制是指控制机器人的机械臂进行各种不同类型的动作。
嵌入式系统可以通过编程实现各种不同类型的机械臂运动控制算法。
这样就能够保证机器人的机械臂能够完成各种不同的工作任务。
4.4、嵌入式系统在机器人视觉控制中的应用机器人视觉控制是指机器人利用视觉传感器进行环境感知并进行控制。
嵌入式系统可以通过编程实现机器人视觉处理算法，从而实现机器人能够在复杂的环境中进行自主控制。
嵌入式系统在机器人控制中的应用研究
嵌入式系统在机器人控制中的应用研究引言：随着科技的迅速发展和人工智能的逐渐成熟，机器人技术在各个领域中得到了广泛的应用。
而在机器人控制系统中，嵌入式系统的应用起到了至关重要的作用。
本文将介绍嵌入式系统在机器人控制中的应用，并探讨其在提升机器人性能和功能中的优势。
一、嵌入式系统概述嵌入式系统是一种集成电路、计算机技术和软件工程等多学科交叉的技术，其主要特点是小型化、低功耗和实时性强。
嵌入式系统将计算机硬件、软件和相关的固定功能模块融合在一起，使得设备具备处理和控制功能，并能根据外部环境实时作出响应。
二、嵌入式系统在机器人控制中的应用1. 实时控制嵌入式系统具有出色的实时性能，能够实时获取和处理传感器的数据，并迅速作出响应。
在机器人控制中，嵌入式系统可以实时监测和控制机器人的运动、感知和决策等。
例如，在机器人导航中，嵌入式系统可以根据传感器的数据进行实时路径规划和动态避障，确保机器人安全、高效地行走。
2. 硬件集成机器人通常包括多种传感器和执行器，嵌入式系统可以将这些硬件集成在一起，实现机器人的全面控制。
嵌入式系统通过接口和总线连接传感器和执行器，以实现对机器人各种功能的控制。
例如，通过嵌入式系统的集成，机器人可以准确地感知环境中的温度、湿度、光照等信息，并相应地作出调节和控制。
3. 多任务处理嵌入式系统具有较强的多任务处理能力，能够同时处理多个任务并保证各个任务的实时性和稳定性。
在机器人控制中，有许多任务需要同时进行，如传感器数据处理、运动控制、决策和通信等。
嵌入式系统可以通过任务调度和优先级管理，合理分配资源，确保机器人多任务运行的效率和稳定性。
4. 系统可扩展性嵌入式系统具有较高的可扩展性，可以根据机器人的需求进行定制和升级。
例如，如果机器人需要增加新的功能或传感器，可以通过增加相应的硬件和软件模块来实现。
嵌入式系统的可扩展性使得机器人具备了不断适应和发展的能力，提升了其在不同应用场景中的适应性和灵活性。
嵌入式开发中的机器人技术
嵌入式开发中的机器人技术机器人技术是嵌入式开发中的重要领域之一，它的出现和发展为人类带来了巨大的便利与机遇。
随着科技的日新月异，机器人技术在各个行业中得到了广泛应用，对于推动社会进步和提升人类生活质量起到了重要作用。
本文将从机器人技术的定义、嵌入式开发背景、机器人技术的应用以及发展前景等方面进行论述。
一、机器人技术的定义机器人技术是指通过人工智能、图像识别、运动控制、传感器等先进技术，使机器具备模仿、理解、判断、执行和交流等能力，从而能够代替人类完成各种工作任务的一门技术。
机器人技术可以分为工业机器人、服务机器人、医疗机器人、农业机器人等多个领域，并通过嵌入式开发将其应用到实际环境中。
二、嵌入式开发的背景嵌入式开发是指以嵌入式系统为基础，通过对硬件和软件的整合开发，实现特定功能的嵌入式应用开发过程。
嵌入式系统是一种特定功能和性能的计算机系统，根据不同的应用领域拥有自己独特的硬件架构和软件特点。
嵌入式开发主要以 C、C++、汇编语言等为基础，通过开发环境和工具链等进行系统软硬件的开发和调试，从而满足特定应用的需求。
三、机器人技术在嵌入式开发中的应用1. 工业机器人工业机器人是机器人技术应用最为广泛的领域之一。
通过嵌入式开发，工业机器人能够精确执行生产线上的各种工作任务，例如焊接、装配、搬运等。
通过嵌入式系统的精确控制，工业机器人能够实现高速、高精度和高效率的生产，提升工业制造业的生产能力和竞争力。
2. 服务机器人服务机器人是指用于提供人们日常生活服务的机器人，例如家庭清洁机器人、导航机器人、餐厅服务机器人等。
通过嵌入式开发，服务机器人能够实现智能化的导航、语音识别、人脸识别等功能，从而为人们提供更加便捷的生活服务体验。
3. 医疗机器人医疗机器人在手术、康复护理和病房服务等领域有着广泛的应用。
通过嵌入式开发，医疗机器人能够实现高精度的手术操作、康复治疗和患者的监测与护理。
嵌入式系统的实时性和可靠性使得医疗机器人能够在医疗环境中安全地工作，并提升了医疗技术的水平。
人工智能技术在嵌入式开发中的应用
人工智能技术在嵌入式开发中的应用
人工智能技术在嵌入式开发中的应用主要体现在以下几个方面：
1. 感知：嵌入式系统通过传感器等设备获取环境信息，例如温度、湿度、光线、声音等。
人工智能技术可以对这些信息进行实时处理，实现自动识别、感知和监测等功能。
2. 决策：基于人工智能的嵌入式系统可以自主决策，根据感知到的环境信息，调整系统参数或做出最优决策。
例如，智能家居系统可以根据室内温度和湿度，自动调节空调和加湿器的开关。
3. 控制：嵌入式系统可以通过人工智能技术实现自动化控制。
例如，智能机器人可以根据环境变化自动调整行走速度和方向，实现自主导航。
4. 诊断和维护：人工智能技术可以帮助嵌入式系统进行故障诊断和预测，提高系统的可靠性和稳定性。
例如，工业机器人可以通过分析工作数据，预测潜在的故障和问题，提前进行维护和修复。
5. 优化：嵌入式系统在运行过程中会产生大量的数据和信息，人工智能技术可以对这些数据进行深度分析和挖掘，发现潜在的优化空间和改进方向。
例如，智能交通系统可以通过分析车辆行驶数据，优化交通流线和信号灯控制，提高道路通行效率。
总之，人工智能技术在嵌入式开发中的应用可以大大提高系统的智能化水平，提高系统的运行效率和可靠性。
随着技术的不断发展，人工智能在嵌入式系统中的应用将越来越广泛。
嵌入式系统在机器人控制中的应用
嵌入式系统在机器人控制中的应用随着科技的不断进步和人类对机器人的需求越来越多元化，机器人逐渐成为了现代生活和工业生产中不可或缺的一部分。
机器人的发展离不开各种各样的技术的支持，嵌入式系统就是其中之一，它可以帮助机器人更加高效、灵活地在人工智能和自动化领域中发挥作用。
嵌入式系统是指在计算机硬件中嵌入微处理器或单片机芯片等微型处理器的系统。
它能够实现较复杂的功能，如数据存储、信号处理、智能控制等。
在机器人控制中，嵌入式系统通过提供实时控制功能，使机器人能够更加高效地执行各种任务。
机器人控制系统是指使用计算机或控制器进行机器人动作控制的硬件和软件系统。
嵌入式系统是机器人控制系统中的一个关键部分，它通过提供实时控制应用程序，支持机器人实时响应环境变化，完成各种复杂操作任务。
1. 嵌入式系统在机器人感知中的应用机器人感知是指机器人通过感知和理解周围环境的空间、时间、物体等信息，实现自主工作和任务执行的能力。
嵌入式系统在机器人感知中通过支持各种传感器实现区域感知、检测、定位等操作，并指导机器人实现自主路径规划和运动控制。
嵌入式系统与传感器相互配合，共同完成机器人智能感知，实现人机协同，提高机器人的工作效率和准确性。
2. 嵌入式系统在机器人运动控制中的应用机器人运动控制是指机器人执行各种动作和运动的能力。
机器人需要通过电机、减速器等机械装置实现运动，而嵌入式系统则可以通过计算、控制器等硬件和软件组件实现机器人的运动控制。
嵌入式系统可以感知和响应机器人动作，根据机器人运动轨迹和目标位置进行运动控制，帮助机器人实现更加复杂的动作和工作。
3. 嵌入式系统在机器人任务规划中的应用机器人任务规划是指机器人根据任务需求和环境信息自主规划任务流程和动作。
嵌入式系统通过支持机器人实时计算和控制，帮助机器人实现自主规划、定位和路径规划等操作，在不同的任务场景下，为机器人提供更加全面、准确的任务规划能力，提高机器人工作效率和生产效益。
嵌入式开发在无人设备中的应用
嵌入式开发在无人设备中的应用1. 引言随着科技的不断进步和人工智能的快速发展，无人设备作为一种新兴的技术应运而生。
无人设备通过嵌入式开发等技术的应用，实现了自主感知、自主决策和自主执行任务的能力。
本文将探讨嵌入式开发在无人设备中的应用，介绍其在各种领域的具体应用案例，分析其优势和局限性，并展望未来的发展趋势。
2. 嵌入式开发简介嵌入式开发是一种专门针对嵌入式系统设计和开发的技术。
嵌入式系统是一种以特定功能为目标的计算机系统，通常集成在其他电子产品中，如无人机、智能家居设备等。
嵌入式开发涉及硬件设计、软件开发、系统集成等多个领域，其目的是为了实现无人设备的自主运行和智能化。
3. 无人设备中的嵌入式开发应用案例3.1 无人机无人机是嵌入式开发在无人设备中的重要应用之一。
通过嵌入式开发，无人机可以实现自主飞行、遥感影像采集、自主导航等多种功能。
以农业领域为例，无人机可以搭载各类传感器，实时监测农田的土壤湿度、作物生长情况等，并根据数据分析结果自主完成农药喷洒、灌溉等操作，提高农作物的产量和质量。
3.2 智能家居设备随着人们生活水平的提高，智能家居设备得到了越来越广泛的应用。
嵌入式开发在智能家居设备中发挥着重要作用。
例如，智能音箱可以通过嵌入式开发实现语音识别、语音交互等功能，让用户可以通过语音指令来控制家居设备的运行。
此外，智能家电的嵌入式开发应用也越来越广泛，如智能电视、智能灯具等，使得家居生活更加便捷和智能化。
3.3 自动驾驶汽车无人驾驶汽车是当前嵌入式开发的热门应用之一。
通过嵌入式开发，无人驾驶汽车可以实现自主感知、环境识别、路径规划等功能。
搭载了各种传感器和人工智能算法的无人驾驶汽车可以根据路况、交通信号等情况自主决策，并安全、高效地完成驾驶任务。
随着无人驾驶技术的不断成熟，预计在未来几年内将逐步实现商业化应用。
4. 嵌入式开发的优势和局限性4.1 优势（1）高度定制化：嵌入式开发可以根据不同的应用需求进行定制化设计，满足特定设备的功能要求。
基于嵌入式系统的智能交互机器人设计与实现
基于嵌入式系统的智能交互机器人设计与实现简介随着人工智能技术的快速发展，嵌入式系统的智能交互机器人逐渐走入人们的生活。
智能交互机器人可以与人们进行语音交流、执行简单任务等，为我们的生活带来了很大的便利。
本文将讨论基于嵌入式系统的智能交互机器人的设计与实现，包括硬件选型、软件开发和交互设计等方面。
一、硬件选型嵌入式系统的智能交互机器人需要选择适合的硬件平台来实现。
在硬件选型方面，我们可以考虑以下因素：1. 中央处理器(CPU)：选择性能强大、功耗低的CPU，以确保机器人的运行速度和电池寿命。
2. 存储器：机器人需要大容量的存储器来存储语音、图像等数据，可以选择内置存储和可扩展存储。
3. 摄像头：选择高分辨率、广角的摄像头，以获得清晰的图像和良好的视野。
4. 麦克风：选择高质量的麦克风，以准确地接收用户输入的语音指令。
5. 电池：选择高容量、长寿命的电池，以保证机器人的工作时间。
二、软件开发1. 操作系统选择：可以选择Linux、Android等适合嵌入式系统的操作系统作为机器人的基础。
2. 语音识别技术：使用语音识别技术将用户的语音指令转化为机器能够理解的指令。
可以选择成熟的语音识别引擎，如百度语音识别、讯飞语音识别等。
3. 自然语言处理技术：结合自然语言处理技术，使机器能够理解并回应用户的自然语言输入。
可以使用自然语言处理库，如NLTK、spaCy等。
4. 机器学习算法：机器人可以通过机器学习算法进行自主学习和优化，提高其智能交互的精度和准确性。
可以使用机器学习框架，如TensorFlow、PyTorch等。
5. 用户界面设计：设计友好的用户界面，使用户能够方便地与机器人进行交互。
可以使用图形界面开发工具，如Qt、Electron等。
三、交互设计1. 用户体验设计：考虑用户的需求和使用场景，设计机器人的交互流程和界面。
通过用户研究和用户反馈，不断改进交互设计，提供更好的用户体验。
2. 多模态交互：除了语音交互，可以考虑使用图像、触摸屏等多种方式进行交互，提供更丰富的交互体验。
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嵌入式系统在智能机器人中的应用
吉祥利
(中南大学信息科学与工程学院电子信息工程湖南长沙 410075）
摘要(abstract)：简要介绍嵌入式系统的概念，技术特点.重点阐述嵌入式系统在机器人控制中的应用.以嵌入式智能足球机器人为例，利用模块化和可扩展的思想设计和分析了硬件系统和软件系统.嵌入式智能机器人平台具有硬件体积小、模块化、易扩展、功耗低，软件实时性强、可定制、可靠性高等优点，其具有广泛的应用前景.
关键词(key words)：嵌入式系统，智能机器人，Windows CE．NET，人机交互.
1引言(Introduction)
随着科学技术的进步,机器人得到了快速的发展，促进了机器人被广泛的应用到各行各业中.但目前机器人的智能水平并不高，仍处于初级阶段，智能机器人研究面临俩个核心问题：一是提高机器的自主性，即希望机器进一步独立于人,具有更为友善的人一机界面；二是提高机器的适应性，即就机器与环境的关系而言,希望加强它们之间的交互关系[1].
为促进当前智能机器人研究和应用，迫切需要开发“具有开放式结构的、模块化、标准化的嵌入式智能机器人平台”．这种智能机器人平台具有硬件体积小、模块化、易扩展、功耗低，软件实时性强、可定制、可靠性高等优点，可以广泛地应用于自主式移动机器人上，将有着广泛的应用前景[2].
2 嵌入式系统简介(Embedded Intelligent Robot introduction)
一般来说,嵌入式系统是执行专用功能并被内部计算机控制的设备或者系
统0,即嵌入到对象体系中的专用计算机系统0,嵌入性0,专用性0与计算机系统0是嵌入式系统的三个基本要素.它主要完成信号控制的功能,体积小,结构紧凑,可作为一个部件埋藏于所控制的装置中,它提供用户接口、管理有关信息的输入输出、监控设备工作,使设备及应用系统有较高智能和性价比.嵌入式系统由嵌入式硬件与嵌入式软件组成,硬件以芯片、模板、组件、控制器形式埋藏于设备内部,软件是实时多任务操作系统和各种专用软件,一般固化在ROM或闪存中。
嵌入
式计算机系统起源于微型机时代,但很快就进入到独立发展的单片机时代,随后又迅速进入到电子技术领域中.
嵌入式系统通常包括构成软件的基本运行环境的硬件和操作系统两部分.嵌入式处理器可以分为三类:嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入DSP(Digital Signal Proces-sor).嵌入式微处理器就是和通用计算机的微处理器对应的CPU.在应用中,一般是将微处理器装配在专门设计的电路板上,在母板上只保留和嵌入式相关的功能即可,这样可以满足嵌入式系统体积小和功耗低的要求[3].
3实例(example)——自主式足球机器人
足球机器人是计算机视觉、模式识别、决策对策、自动控制、无线通信、智能体设计与电力传动、多智能体合作等多项技术的结合体,是一个典型的智能机器人系统[3].
3.1系统概述(System description)
系统的设计分成硬件系统设计和软件系统设计两个方面．系统的每个部分的设计坚持模块化和易扩展的思想，使得此机器人平台成为一个实时性高、可扩展性好、模块化强的智能研究平台[2]．
3.2 系统硬件设计(system hardware design)
硬件主要由嵌入式微处理器板和驱动控制器构成，包括控制处理，电机驱动、感知显示、无线通讯、电源转换等模块.系统采用集中式控制方式，嵌入式主板负责整个系统的控制决策、视觉处理、运动规划以及总体控制等，是机器人的控制中心，承担机器人运动的大量实时计算工作。
它的性能将直接影响机器人的实时性能，它是整个机器人的控制中心[4].
各功能模块介绍如下：
(1)控制模块是智能平台的控制中心，负责与其它各个子系统进行数据通
讯，因此选用了一款性能较高，具有丰富接口的嵌入式计算机主板．这
款主板支持的CPU主频为1．0GHz，高度集成了声卡、显卡和网络等功能．主
板设备采用PCI技术，具有良好的计算性能，非常适合于机器人.
(2)感知模块主要包括视觉系统、语音交互、激光检测等。
视觉系统采用2
个USB摄像头，由计算机通过串口发送控制命令到云台，控制其俯仰角和
侧摆角．利用双目视觉系统可以实现自主机器人的自定位和目标检测与
跟踪等；人机交互的嵌入式语音识别与合成系统，可以实现对特定命令
集的识别．用户可以直接通过语音向机器人发送控制命令，完成诸如前
进、后退、找球等基本动作，同时还可以完成避障、射门等需要环境信
息的复杂动作．同时机器人可以通过语音合成系统完成自我介绍以及和
用户对话等功能，这在导游和娱乐机器人领域将有很大的应用空间.
(3)显示模块完成LCD触摸屏与PC嵌入式模块连接，实现显示功能和人机交
互功能.
(4)无线网通信模块实现机器人与PC机的远程通讯。
网络通讯系统采用
Client／Server的结构体系，创建了WinCE．NET操作系统下的网络通讯
模块，同时可以实现机器人与远程PC机进行通讯．用户可以在远程监控
PC上观看机器人的当前运动信息，对机器人的运动进行监控，同时可以
对机器人进行远程控制，避免机器人出现意外事故[2]．
3.3系统软件设计(System software design)
机器人软件系统体系结构可分为管理协调层、信息处理层、运动控制层和感知反馈层.最顶层是管理协调层，具有最高的智能水平，由操作人员通过无线遥控操作和语音识别等负责对整个机器人的管理与控制；信息处理层由移动机器人的主控计算机担任，根据作业任务指示以及感知模块的反馈信息，进行运动规划形成具体的作业指令；运动控制层负责完成机器人的电机控制与运动执行，由CPU 发送运动控制命令给电机驱动器，完成对步进电机控制运动，从而完成操作人员所赋予的任务；感知反馈层位于系统的最底层，用于与环境的直接交互，其功能是获取环境信息和机器人自身状态信息[4].
微软的嵌人式操作系统WinCE．NET可以很好地满足嵌人式智能机器人平台的开发，它提供了优秀的应用开发环境以及系统定制工具，使得整个嵌人式智能机器人平台更加紧凑实时性更强．这里采用Embedded Visual C++作为平台的开发工具，采用面向对象的模块化软件开发思想设计开发软件系统.按照这种设计思想，可以将整个系统的各个模块独立地划分出来[2].
4结论(Conclusion)
嵌人式智能机器人平台的开发使得我们常见的自主式机器人不再局限于PC 机模式，使得系统更加紧凑、小巧、灵活．同时，嵌人式智能机器人平台还有以下优点：
(1) 嵌人式智能机器人平台具有硬件体积小、模块化、易扩展、易移植、功耗低，软件实时性强、可定制、可靠性高等优点.
(2) 嵌人式智能机器人平台提供了各个层次的应用开发接口，使得用户可以在不同层次上对机器人进行裁减和扩展．智能平台提供了机器人控制系统中常用的各种传感器模块、通讯模块，并有方便直观的人机交互界面.
人类的活动领域不断扩大,机器人应用也从制造领域向非制造领域发展.像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业、服务、娱乐等行业都提出了自动化和机器人化的要求[5].嵌入式智能机器人可以广泛的应用到这些领域，体现出了其广泛的应用前景.
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