專利名稱：一種具有pda功能的機(jī)器人專用遙控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屬于工業(yè)自動化、電子信息技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種具有PDA功能的機(jī)器人專用遙控裝置。
背景技術(shù)：
使用機(jī)器人替代人類從事各種生產(chǎn)勞動，一直都是人類的美好愿望。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人以來，機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)、自動化工廠、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的自動化工具。二十世紀(jì)七十年代后期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料技術(shù)、電子信息技術(shù)以及人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步，并逐漸發(fā)展成為一門多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)門類。如今機(jī)器人技術(shù)正越來越多的改變著人類的生產(chǎn)生活方式，替代人類完成那些枯燥、繁重、危險的工作，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展水平已成為衡量一個國家工業(yè)自動化水平的重要標(biāo)志。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人已在越來越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用，并日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。在制造業(yè)中，尤其是在汽車產(chǎn)業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用。如在毛坯制造、機(jī)械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、 上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業(yè)中，機(jī)器人都已逐步取代了人工作業(yè)。隨著工業(yè)機(jī)器人向更深更廣方向的發(fā)展以及機(jī)器人智能化水平的提高，機(jī)器人的應(yīng)用范周還在不斷地?cái)U(kuò)大，已從汽車制造業(yè)推廣到其他制造業(yè)，進(jìn)而推廣到諸如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)維護(hù)維修機(jī)器人等各種非制造行業(yè)。機(jī)器人的控制可以分為人工智能自主控制以及人工遠(yuǎn)程控制兩種。人工遠(yuǎn)程控制目前采用得比較多的方法是用PC機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人的信息交互，這種方式的好處有充分利用了 hternet提供的廉價通訊線路；PC機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力以及所安裝豐富的軟件資源使得用戶可以很容易地對機(jī)器人所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析、記錄。然而這種方式也存在一些缺點(diǎn)，如網(wǎng)絡(luò)延時可能造成控制誤差，機(jī)器人本體必須具備網(wǎng)絡(luò)通信接口，PC 機(jī)移動性差不便于現(xiàn)場調(diào)試等。另一種相對廉價的控制方式是采用基于微處理器的遙控器，這種方式的好處是設(shè)備體積小、便攜，支持的接口種類更多等。然而由于微處理器的性能限制，這種設(shè)備的功能相對較少，同時缺乏軟件操作系統(tǒng)的管理。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供一種輕便而且功能多樣的具有PDA 功能的機(jī)器人專用遙控裝置，它可以在戶外取代PC機(jī)成為機(jī)器人的監(jiān)控裝置。本發(fā)明技術(shù)方案如下—種具有PDA功能的機(jī)器人專用遙控裝置，包括中央處理器模塊，以及與中央處理器模塊連接的輸入設(shè)備及調(diào)試終端、存儲系統(tǒng)、液晶觸摸屏、圖像采集卡、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、SD卡、無線網(wǎng)卡、解碼芯片，所述存儲系統(tǒng)包括SDRAM隨機(jī)儲存器、NANDFLASH內(nèi)存、 N0RFLASH閃存，所述圖像采集卡通過USB總線把來自視頻接收裝置的信息傳給中央處理器模塊，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊通過RS232總線與中央處理器模塊連接。所述解碼芯片還與擴(kuò)音器和話筒連接。所述中央處理器模塊通過無線網(wǎng)卡與互聯(lián)網(wǎng)連接。所述中央處理器模塊還分別與電源系統(tǒng)、復(fù)位電路連接。所述電源系統(tǒng)包括鋰電池、穩(wěn)壓芯片。所述圖像采集卡為USB視頻采集卡。所述中央處理器模塊采用Samsung S3C2440，主頻400MHz。操作系統(tǒng)為嵌入式Linux系統(tǒng)。無線數(shù)據(jù)傳輸方式是無線232串口方式。本裝置體積小，可移動性強(qiáng)，具備傳統(tǒng)PDA的基本功能，同時具備專用的工業(yè)通訊接口，使之能夠?qū)Ｓ糜趯C(jī)器人進(jìn)行控制。它建立在一塊功能強(qiáng)大的中央處理器模塊(芯片是三星S3W440芯片)所搭載的嵌入式平臺上，安裝有性能強(qiáng)大，運(yùn)行穩(wěn)定的操作系統(tǒng)， 有豐富的軟件資源。在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上它可以安裝各種機(jī)器人控制平臺軟件包，這些軟件包程序通過調(diào)用嵌入式平臺的通訊接口硬件，以無線數(shù)據(jù)傳輸方式實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人的遠(yuǎn)程交互。它內(nèi)置機(jī)器人監(jiān)控領(lǐng)域必不可少的傳統(tǒng)PDA設(shè)備所不具備的視頻采集設(shè)備，可以對機(jī)器人上的攝像頭的信息進(jìn)行采集和顯示。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。圖1所示，本發(fā)明具有PDA功能的機(jī)器人專用遙控裝置，包括中央處理器模塊， 以及與中央處理器模塊連接的輸入設(shè)備及調(diào)試終端、存儲系統(tǒng)、液晶觸摸屏、圖像采集卡、 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、SD卡、無線網(wǎng)卡、解碼芯片，所述存儲系統(tǒng)包括SDRAM隨機(jī)儲存器、 NANDFLASH內(nèi)存、N0RFLASH閃存，所述圖像采集卡通過USB總線把來自視頻接收裝置的信息傳給中央處理器模塊，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊通過RS232總線與中央處理器模塊連接。通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制。所述解碼芯片還與擴(kuò)音器和話筒連接。所述中央處理器模塊通過無線網(wǎng)卡與互聯(lián)網(wǎng)連接。所述中央處理器模塊還分別與電源系統(tǒng)、復(fù)位電路連接。所述電源系統(tǒng)包括鋰電池、穩(wěn)壓芯片。所述圖像采集卡為USB視頻采集卡。所述中央處理器模塊采用Samsung S3C2440，主頻400MHz。如圖1所示。中央處理器模塊采用Samsung S3C2440,主頻400MHz，它是三星公司推出的一款功能強(qiáng)大，功耗極低的ARM9嵌入式CPU。
存儲系統(tǒng)包括128M的SDRAM，用于運(yùn)行操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序；2M的N0RFLASH，用于燒寫B(tài)ootLoader，方便程序調(diào)試；256M的NANDFLASH，用于燒寫操作系統(tǒng)、根文件系統(tǒng)以及應(yīng)用程序。液晶觸摸屏(IXD觸摸屏)用于顯示信息，在一定程度上完成傳統(tǒng)PC機(jī)的顯示功能，同時也可以進(jìn)行觸摸式輸入。輸入設(shè)備及調(diào)試終端小型的全鍵盤，內(nèi)部通過USB總線方式與系統(tǒng)連接。供電系統(tǒng)大容量鋰電池配合穩(wěn)壓芯片實(shí)現(xiàn)對全系統(tǒng)的供電。其它常用接口，包括用于連接圖像采集卡的USB接口，SD卡接口，無線網(wǎng)卡，語音視頻接口等，這些接口使得繼承與實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PDA的基本功能成為可能，而且提供了專用于控制機(jī)器人的傳統(tǒng)PDA所不具備的RS232接口，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊可以通過該RS232接口實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制。軟件方面，Linux2. 6. 31以上版本的Linux內(nèi)核對中央處理器模塊(s3cM40平臺的嵌入式系統(tǒng))已經(jīng)有了相當(dāng)完善的驅(qū)動支持，因此，在此基礎(chǔ)上，可以安裝嵌入式Linux 系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是采用模塊化設(shè)計(jì)，源代碼完全開放，任何人都可以根據(jù)需要任意修改并在 GUN協(xié)議下發(fā)行；具有豐富的軟件資源，幾乎所有的Unix下的應(yīng)用軟件都可移植到Linux 平臺上，而且全世界有成千上萬的開源工作者不斷地為完善這個系統(tǒng)而努力。Linux系統(tǒng)的驅(qū)動資源豐富，安裝Linux操作系統(tǒng) 及相應(yīng)的根文件系統(tǒng)后，上述硬件程序中的各種常用設(shè)備的驅(qū)動就已經(jīng)基本安裝完成，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PDA的基本功能。最后只需在此基礎(chǔ)上使用qt圖形用戶界面框架開發(fā)機(jī)器人的監(jiān)控軟件即可。這種裝置的軟件開發(fā)模式使得開發(fā)的周期大大縮減，同時程序的功能強(qiáng)大且可移植性強(qiáng)，這些是基于普通微處理器的機(jī)器人遙控器所無法比擬的。如上所述便可較好地實(shí)現(xiàn)本專利。
權(quán)利要求
1.一種具有PDA功能的機(jī)器人專用遙控裝置，其特征在于包括中央處理器模塊，以及與中央處理器模塊連接的輸入設(shè)備及調(diào)試終端、存儲系統(tǒng)、液晶觸摸屏、圖像采集卡、 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、SD卡、無線網(wǎng)卡、解碼芯片，所述存儲系統(tǒng)包括SDRAM隨機(jī)儲存器、 NANDFLASH內(nèi)存、N0RFLASH閃存，所述圖像采集卡通過USB總線把來自視頻接收裝置的信息傳給中央處理器模塊，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊通過RS232總線與中央處理器模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有PDA功能的機(jī)器人專用遙控裝置，其特征在于所述解碼芯片還與擴(kuò)音器和話筒連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有PDA功能的機(jī)器人專用遙控裝置，其特征在于所述中央處理器模塊通過無線網(wǎng)卡與互聯(lián)網(wǎng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有PDA功能的機(jī)器人專用遙控裝置，其特征在于所述中央處理器模塊還分別與電源系統(tǒng)、復(fù)位電路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有PDA功能的機(jī)器人專用遙控裝置，其特征在于所述電源系統(tǒng)包括鋰電池、穩(wěn)壓芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有PDA功能的機(jī)器人專用遙控裝置，其特征在于所述圖像采集卡為USB視頻采集卡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有PDA功能的機(jī)器人專用遙控裝置，其特征在于所述中央處理器模塊采用Samsung S3C2440，主頻400MHz。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有PDA功能的機(jī)器人專用遙控裝置，包括中央處理器模塊，以及與中央處理器模塊連接的調(diào)試終端、輸入設(shè)備、存儲系統(tǒng)、顯示模塊、圖像采集卡、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、SD卡等，圖像采集卡通過USB總線把來自無線視頻接收裝置的信息傳給中央處理器，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊通過RS232總線與中央處理器模塊連接。它輕便、可移動性強(qiáng)同時又不失功能的強(qiáng)大，不僅可以在遠(yuǎn)距離外遙控機(jī)器人完成各種動作，而且可以對機(jī)器人上的傳感器、攝像頭等設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集、分析、記錄。它在繼承傳統(tǒng)PDA常用功能的基礎(chǔ)上提供了各種常用的工業(yè)接口和豐富的機(jī)器人控制軟件包，是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人產(chǎn)品與用戶之間交互的理想配件設(shè)備。
文檔編號G08C17/02GK102419902SQ20111043973
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者傅俊楠, 杜啟亮, 田聯(lián)房, 秦傳波 申請人:華南理工大學(xué)