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基于嵌入式系统的动物机器人遥控刺激系统的研制
作 者: 朱志坚
导 师: 戴振东; 王浩
学 校: 南京航空航天大学
专 业: 生物医学工程
关键词: 动物机器人 遥控刺激系统 嵌入式系统 3G通信 鸽子
分类号: TP242
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
随着科技的发展,人类的需求越来越多样化。传统机器人和仿生机器人在某些特定的环境下无法满足某些任务的要求,而动物机器人因其自身行动的灵活性、自主能动性,环境的适应性等表现出很多独特的优越性,因此,人们越来越多的将目光转向对动物机器人的研究。本文在分析了动物机器人遥控遥测系统国内外的研究现状和嵌入式技术的发展现状的基础上,提出了一种新的遥控系统方案,并根据该方案分别对其硬件、软件进行了设计,研制了一套基于嵌入式技术的动物机器人遥控系统。遥控系统的硬件主要包括Tiny6410核心板和底板,底板主要有:电源电路、USB电路、多通道电路、SD卡接口电路、LCD接口电路。软件方面主要完成对刺激脉冲频率,刺激脉冲脉宽,刺激通道,刺激时间等参数的编程。这套遥控系统最大的特色是遥控的范围可以不受距离的限制,遥控范围非常广。本文研制的基于嵌入式技术的动物机器人遥控系统的通信是基于3G网络的,将本地计算机连接入网、硬件系统连接上3G网络,本地计算机通过telnet命令登录硬件系统终端,就可以在本地操作硬件系统的终端。所以遥控范围主要是看3G网络的覆盖范围,基本上,有3G网络的地方就可以应用,遥控的范围非常远。经过测试,此系统已经基本符合研究初期设定的目标。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-12 第一章 绪论 12-23 1.1 引言 12-13 1.2 动物机器人国内外研究现状 13-18 1.2.1 动物机器人遥控系统 13-16 1.2.2 动物脑电遥测系统 16-17 1.2.3 动物机器人遥控遥测系统 17-18 1.3 嵌入式系统的发展现状 18-21 1.3.1 嵌入式系统特点 19 1.3.2 嵌入式操作系统的优势 19-20 1.3.4 Linux 的种类 20-21 1.4 课题来源及其主要研究内容 21-23 1.4.1 课题来源及研究目的 21 1.4.2 主要研究内容 21-23 第二章 系统的方案设计 23-35 2.1 系统结构模型 23-24 2.2 硬件平台 24-26 2.3 软件系统的选择和开发环境的建立 26-31 2.3.1 建立交叉编译环境 27-28 2.3.2 Linux 内核的移植 28-29 2.3.3 Linux 设备驱动程序的开发 29-31 2.4 系统的通信方式 31-34 2.4.1 3G 通信 31 2.4.2 CDMA2000 技术 31-32 2.4.3 telnet 远程登录 32-34 2.5 本章小结 34-35 第三章 无线遥控系统的硬件设计 35-47 3.1 Tiny6410 硬件的介绍 35-36 3.2 底板的开发 36-39 3.2.1 PCB 设计的软件 36-37 3.2.2 PCB 布局和布线 37-38 3.2.3 电路板焊接 38-39 3.3 底板的电路设计 39-44 3.3.1 电源电路和电池 39-41 3.3.2 USB 电路设计 41-42 3.3.3 多通道输出电路 42-43 3.3.4 SD 卡接口电路 43-44 3.3.5 LCD 接口电路 44 3.4 无线上网卡、摄像头的选择 44-46 3.4.1 无线上网卡的选择 44-45 3.4.2 摄像头的选择 45-46 3.5 本章小结 46-47 第四章 无线遥控系统的软件设计 47-58 4.1 刺激脉冲产生的驱动程序 47-54 4.1.1 刺激脉冲产生的程序 47-53 4.1.1.1 S3C6410 的定时器概述 47-49 4.1.1.2 S3C6410 的 PWM 定时器相关寄存器 49-51 4.1.1.3 设置 PWM 的脉宽恒定、频率可变的程序(mini.c) 51-53 4.1.1.4 设置 PWM 的频率恒定、脉宽可变的程序(maik.c) 53 4.1.2 程序中通道的选择程序 53-54 4.2 控制 PWM 的应用程序 54-55 4.3 远程监控程序 55-57 4.4 本章小结 57-58 第五章 遥控系统的调试和实验准备 58-64 5.1 无线遥控刺激系统的调试 58-61 5.2 实验准备 61-63 5.2.1 鸽子的来源与饲养 61-62 5.2.2 鸽子的负载训练 62-63 5.3 本章小结 63-64 第六章 总结与展望 64-66 6.1 总结 64-65 6.2 动物机器人遥控系统的展望 65-66 参考文献 66-70 致谢 70-71 在学期间的研究成果及发表的学术论文 71
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 机器人技术 > 机器人
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