秦麗云，徐 瑤

（安徽三聯(lián)學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，安徽 合肥 230601）

基于ARM嵌入式技術(shù)巡邏機(jī)器人就是將ARM技術(shù)和巡邏機(jī)器人結(jié)合起來，將ARM技術(shù)恰到好處地融合于巡邏機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)智能獨(dú)立運(yùn)行并解決一些簡(jiǎn)單的問題，它能夠?qū)χ車幕馂?zāi)、化學(xué)燃料泄露以及有毒氣體進(jìn)行檢測(cè)，并能夠監(jiān)控周圍的實(shí)時(shí)圖像傳遞給操作者，主要運(yùn)用于化學(xué)工廠、火災(zāi)救援現(xiàn)場(chǎng)以及不利于人員進(jìn)入的復(fù)雜環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)。

1 背景意義

近年來，有關(guān)機(jī)器人的技術(shù)使用已經(jīng)開始從機(jī)械地重復(fù)做一件事向更多的領(lǐng)域擴(kuò)展，比如海洋探測(cè)、道路修補(bǔ)、管道鋪建、探測(cè)銀河、醫(yī)院治療、軍用、家用等，在表面材質(zhì)性能不均，結(jié)構(gòu)及尺寸變化不規(guī)律且不穩(wěn)定，環(huán)境信息非固定、不可知、不可描述的極限環(huán)境下的先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)和應(yīng)用研究已經(jīng)成為機(jī)器人技術(shù)研究和發(fā)展的主要方向。與此同時(shí)，隨著嵌入式處理器的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在體積、價(jià)格、功耗、穩(wěn)定性等方面展現(xiàn)出較好的優(yōu)勢(shì)。假如把嵌入式系統(tǒng)與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合起來，將來的發(fā)展將超乎想象，所以，研究在嵌入式條件下的機(jī)器人技術(shù)也將迫在眉睫。

2 嵌入式技術(shù)應(yīng)用

在嵌入式技術(shù)中，ARM已經(jīng)取得了很大的成功，知識(shí)產(chǎn)權(quán)核在所有經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和環(huán)節(jié)大步推進(jìn)各類市場(chǎng)的發(fā)展，形成完整的市場(chǎng)機(jī)制下，在以提供商品為手段，以營(yíng)利為主要目的的行為，帶有一定的利己功利色彩下，創(chuàng)造出了神話。ARM系列芯片在世界的銷量都是第一，它廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如電話手機(jī)以及筆記本電腦等等。如果將ARM嵌入式技術(shù)和智能巡邏機(jī)器人相結(jié)合，就會(huì)實(shí)現(xiàn)低成本，高性能的機(jī)器人，能夠廣泛地應(yīng)用于人類生活中。

3 巡邏機(jī)器人步態(tài)設(shè)計(jì)

步態(tài)設(shè)計(jì)：①機(jī)器人主要采用四輪驅(qū)動(dòng)方式，要通過調(diào)節(jié)輪子的大小以及底盤的高低來適應(yīng)小的土坡或坑洼地形。②機(jī)器人通過安裝在小車上的舵機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)攝像頭和傳感器的移動(dòng)來達(dá)到監(jiān)控目的。搭建機(jī)器人完成對(duì)機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃，利用光源的改變來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人步態(tài)的改變。

4 機(jī)器人搭建過程與分析

首先，搭建機(jī)器人有多種方式以便適應(yīng)多種地形，如果道路平坦，考慮選擇四足機(jī)器人或者輪式機(jī)器人，如果道路凹凸不平，考慮選擇履帶式機(jī)器人。然后是搭建過程，輪式機(jī)器人都由舵機(jī)搭建，再配合ARM嵌入式技術(shù)，運(yùn)用匯編語言編入程序，程序內(nèi)容包括前行、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。四足機(jī)器人相對(duì)較復(fù)雜，要進(jìn)行步態(tài)規(guī)劃，通過舵機(jī)，程序的調(diào)試，選擇出最合理的步態(tài)，主要由步行距離大小、步行速度去考慮。然后履帶機(jī)器人，履帶機(jī)器人相對(duì)簡(jiǎn)單，但對(duì)舵機(jī)的選擇相對(duì)比較嚴(yán)格，要達(dá)到轉(zhuǎn)速一致，在換向方面可能相比較四足輪式機(jī)器人略有不足，具體情況視環(huán)境而定?？偠灾罱C(jī)器人務(wù)必要求機(jī)器人能穩(wěn)，速度要快，反應(yīng)要靈敏，巡邏期間要靈活，更要滿足各種環(huán)境的需要。

5 應(yīng)用前景

如今，社會(huì)監(jiān)控?cái)z像頭已經(jīng)很普遍了，但是監(jiān)控?cái)z像頭的畫面必須有人觀看，然后發(fā)現(xiàn)問題，這對(duì)人的要求很高。而且有些問題不是攝像頭能看見的，有死角不容易發(fā)現(xiàn)，也不能提前預(yù)知到危險(xiǎn)的存在。尤其是在核能、化學(xué)工廠中，有害物質(zhì)對(duì)人的傷害特別大，所以這個(gè)時(shí)候，智能巡邏機(jī)器人的使用便可以解決這些問題，用智能巡邏機(jī)器人進(jìn)行巡邏，提前發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)進(jìn)行報(bào)警?；贏RM嵌入式設(shè)計(jì)的智能巡邏機(jī)器人，能夠行動(dòng)自如，一點(diǎn)都不需要人為控制，如果遇到前方障礙物，它會(huì)敏捷地避開。智能巡邏機(jī)器人所經(jīng)過的地方，會(huì)較好地形成360度無死角監(jiān)控，在巡邏范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)有害物質(zhì)，火災(zāi)報(bào)警等?；贏RM嵌入式設(shè)計(jì)的智能巡邏機(jī)器人，采用智能模式進(jìn)行定時(shí)定點(diǎn)的監(jiān)控巡邏，加上連續(xù)不斷地巡邏來解決危急情況下的問題。最重要的一點(diǎn)，無論刮風(fēng)還是下雨，它都愛崗敬業(yè)，從不請(qǐng)假。智能巡邏機(jī)器人能使檢測(cè)巡邏變得更安全、更實(shí)時(shí)、更綜合、更有效。

基于ARM嵌入式智能機(jī)器人將攝像頭、報(bào)警器、溫濕度傳感器、紅外線探測(cè)器等融合于一身，它是能在無線局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下，可以向各個(gè)方向移動(dòng)的機(jī)器人攝像機(jī)，支持使用者利用就近網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控。它能夠全盤周到地將機(jī)器人在現(xiàn)場(chǎng)的遇到情況反饋給控制室，只要傳感器檢測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)的指標(biāo)超過標(biāo)準(zhǔn)的，智能巡邏機(jī)器人就會(huì)立馬發(fā)出警報(bào)，將信號(hào)傳輸給控制室，控制室的警報(bào)器就會(huì)立刻發(fā)出警報(bào)，同一時(shí)刻，智能巡邏機(jī)器人還能將警報(bào)用信息的形勢(shì)發(fā)送到預(yù)設(shè)的電腦或手機(jī)上，通過各種各樣的途徑通知人們，使人們的生活更安全、更可靠。