本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于DSP的機(jī)器人通信數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在第15屆國際人工智能聯(lián)合大會(huì)上，來自美、日、瑞典的位國際著名或知名學(xué)者聯(lián)合發(fā)表重要論文，系統(tǒng)闡述了機(jī)器人足球的研究意義、目標(biāo)、階段設(shè)想、近期主要內(nèi)容和評價(jià)原則，至此，機(jī)器人足球被正式設(shè)立為國際人工智能新的挑戰(zhàn)問題，從科學(xué)研究的觀點(diǎn)看，無論是現(xiàn)實(shí)世界中的智能機(jī)器人或機(jī)器人團(tuán)隊(duì)如家用機(jī)器人和軍用機(jī)器人團(tuán)隊(duì)等，還是網(wǎng)絡(luò)空間中的軟件自主體如用于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算和電子商務(wù)的各種自主軟件以及它們組成的“聯(lián)盟”，都可以抽象為具有自主性、社會(huì)性、反應(yīng)性和能動(dòng)性的“自主體”，由這些自主體以及相關(guān)的人構(gòu)成的多主體系統(tǒng)一，是未來物理和信息世界的一個(gè)縮影，其基本問題是自主體包括人之間的協(xié)調(diào)與發(fā)展，主要研究內(nèi)容包括自主體設(shè)計(jì)、多主體系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、自主體協(xié)商與合作、自動(dòng)推理、規(guī)劃、機(jī)器學(xué)習(xí)與知識獲取、認(rèn)知建模、系統(tǒng)生態(tài)和進(jìn)化等一系列專題，這些專題有的是新提出的(如“合作”)，有的是過去未能徹底解決并在新的條件下更加復(fù)雜化的(如機(jī)器學(xué)習(xí))，這些問題不解決，未來社會(huì)所需的一系列關(guān)鍵性技術(shù)就無法得到。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明提供了一種基于DSP的機(jī)器人通信數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，設(shè)置有檢測器主要用來控制移動(dòng)機(jī)器人的大腦，它的功能包括路徑規(guī)劃與導(dǎo)航、信息的傳送與處理、環(huán)境對象的識別、自我故障診斷、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制等，使用紅外傳感器作為機(jī)器人的感知部分和主要數(shù)據(jù)來源，能感知外界的環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)對外界對象的識別、避障和自身定位等，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于DSP的機(jī)器人通信數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括機(jī)體和控制單元，所述控制單元的輸入端連接有接收單元，控制單元的輸出端連接有工控機(jī)，且控制單元、接收單元和工控機(jī)均安裝在機(jī)體的內(nèi)部，所述機(jī)體的上表面還安裝有微型攝像頭和激光雷達(dá)裝置，且微型攝像頭設(shè)置在激光雷達(dá)裝置的上方，在機(jī)體的下表面還安裝有移動(dòng)車輪，在移動(dòng)車輪的右側(cè)還固定安裝有電源，所述接收單元包括激光雷達(dá)檢測器和GPRS定位模塊，所述激光雷達(dá)檢測器和GPRS定位模塊的輸入端連接有接收天線，激光雷達(dá)檢測器和GPRS定位模塊的輸出端連接有信號調(diào)理模塊；所述控制單元包括數(shù)字信號處理器，所述數(shù)字信號處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接有無線數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)字信號處理器的輸出端連接有交換機(jī)，交換機(jī)的輸出端連接到基站局域網(wǎng)的輸入端，所述基站局域網(wǎng)的輸出端與監(jiān)控中心相連接，數(shù)字信號處理器還連接有嵌入式控制器、人機(jī)交互模塊和太陽能供電裝置。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述機(jī)體的正面還固定安裝有紅外傳感器，且所述微型攝像頭和激光雷達(dá)裝置均由紅外傳感器左端的檢測器控制，所述檢測器采用以FPGA為控制核心的Cyclone系列的處理芯片，所述微型攝像頭采用KF-205M系列的高清攝像頭。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述信號調(diào)理模塊包括低噪聲放大器，所述低噪聲放大器的輸出端連接有調(diào)制解調(diào)器，所述調(diào)制解調(diào)器的輸出端連接有編碼器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述數(shù)字信號處理器采用IC30F6011A系列處理器，且數(shù)字信號處理器還通過數(shù)據(jù)采集卡連接有同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)庫。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述無線數(shù)據(jù)采集模塊包括網(wǎng)絡(luò)擁塞控制模塊，所述網(wǎng)絡(luò)擁塞控制模塊的輸出端連接有串口轉(zhuǎn)換模塊，所述串口轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接有譯碼器，所述譯碼器的輸出端連接到數(shù)字信號處理器的數(shù)據(jù)輸入端。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述交換機(jī)包括光電編碼器和光纖檢測器，所述光電編碼器和光纖檢測器的輸入端均連接到無線數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端，且光電編碼器的輸出端還連接有RJ45網(wǎng)絡(luò)接口。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述嵌入式控制器的輸出端連接有無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊包括時(shí)鐘模塊和異步檢測模塊，所述時(shí)鐘模塊連接到數(shù)字信號處理器，且時(shí)鐘模塊和異步檢測模塊之間還連接有寄存器配置模塊，所述時(shí)鐘模塊輸出端連接有分頻器，所述分頻器的輸出端反饋連接到數(shù)字信號處理器的輸入端。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述人機(jī)交互模塊包括液晶顯示屏和輸入鍵盤，所述液晶顯示屏和輸入鍵盤的數(shù)據(jù)端還連接有電壓轉(zhuǎn)換器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該基于DSP的機(jī)器人通信數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，設(shè)置有檢測器，主要用來控制移動(dòng)機(jī)器人的大腦，它的功能包括路徑規(guī)劃與導(dǎo)航、信息的傳送與處理、環(huán)境對象的識別、自我故障診斷、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制等，使用紅外傳感器作為機(jī)器人的感知部分和主要數(shù)據(jù)來源，能感知外界的環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)對外界對象的識別、避障和自身定位等，還采用802.11b支持協(xié)議和WIFI標(biāo)準(zhǔn)的無線AP，組建有線無線混合網(wǎng)絡(luò)，使得位于不同網(wǎng)絡(luò)傳輸模式下的移動(dòng)機(jī)器人和監(jiān)控主機(jī)可以直接進(jìn)行必要的網(wǎng)絡(luò)通信，且整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-機(jī)體；2-控制單元；3-接收單元；4-工控機(jī)；5-微型攝像頭；6-激光雷達(dá)裝置；7-移動(dòng)車輪；8-電源；9-激光雷達(dá)檢測器；10-GPRS定位模塊；11-接收天線；12-信號調(diào)理模塊；13-數(shù)字信號處理器；14-基站局域網(wǎng)；15-監(jiān)控中心；16-嵌入式控制器；17-人機(jī)交互模塊；18-太陽能供電裝置；19-紅外傳感器；20-低噪聲放大器；21-調(diào)制解調(diào)器；22-編碼器；23-無線數(shù)據(jù)采集模塊；24-數(shù)據(jù)采集卡；25-同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器；26-數(shù)據(jù)庫；27-網(wǎng)絡(luò)擁塞控制模塊；28-串口轉(zhuǎn)換模塊；29-譯碼器；30-交換機(jī)；31-光電編碼器；32-光纖檢測器；33-檢測器；34-無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊；35-時(shí)鐘模塊；36-異步檢測模塊；37-寄存器配置模塊；38-分頻器；39-液晶顯示屏；40-輸入鍵盤；41-電壓轉(zhuǎn)換器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種基于DSP的機(jī)器人通信數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括機(jī)體1和控制單元2，所述控制單元2的輸入端連接有接收單元3，控制單元2的輸出端連接有工控機(jī)4，且控制單元2、接收單元3和工控機(jī)4均安裝在機(jī)體1的內(nèi)部，所述機(jī)體1的正面還固定安裝有紅外傳感器19，且所述微型攝像頭5和激光雷達(dá)裝置6均由紅外傳感器19左端的檢測器33控制，所述檢測器33采用以FPGA為控制核心的Cyclone系列的處理芯片，所述微型攝像頭5采用KF-205M系列的高清攝像頭，所述機(jī)體1的上表面還安裝有微型攝像頭5和激光雷達(dá)裝置6，且微型攝像頭5設(shè)置在激光雷達(dá)裝置6的上方，在機(jī)體1的下表面還安裝有移動(dòng)車輪7，在移動(dòng)車輪7的右側(cè)還固定安裝有電源8，所述接收單元3包括激光雷達(dá)檢測器9和GPRS定位模塊10，所述激光雷達(dá)檢測器9和GPRS定位模塊10的輸入端連接有接收天線11，激光雷達(dá)檢測器9和GPRS定位模塊10的輸出端連接有信號調(diào)理模塊12，所述信號調(diào)理模塊12包括低噪聲放大器20，所述低噪聲放大器20的輸出端連接有調(diào)制解調(diào)器21，所述調(diào)制解調(diào)器21的輸出端連接有編碼器22；所述控制單元2包括數(shù)字信號處理器13，所述數(shù)字信號處理器13采用IC30F6011A系列處理器，且數(shù)字信號處理器13還通過數(shù)據(jù)采集卡24連接有同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器25和數(shù)據(jù)庫26，所述數(shù)字信號處理器13的數(shù)據(jù)輸入端連接有無線數(shù)據(jù)采集模塊23，所述無線數(shù)據(jù)采集模塊23包括網(wǎng)絡(luò)擁塞控制模塊27，所述網(wǎng)絡(luò)擁塞控制模塊27的輸出端連接有串口轉(zhuǎn)換模塊28，所述串口轉(zhuǎn)換模塊28的輸出端連接有譯碼器29，所述譯碼器29的輸出端連接到數(shù)字信號處理器13的數(shù)據(jù)輸入端，數(shù)字信號處理器13的輸出端連接有交換機(jī)30，所述交換機(jī)30包括光電編碼器31和光纖檢測器32，所述光電編碼器31和光纖檢測器32的輸入端均連接到無線數(shù)據(jù)采集模塊23的輸出端，且光電編碼器31的輸出端還連接有RJ45網(wǎng)絡(luò)接口42，交換機(jī)30的輸出端連接到基站局域網(wǎng)14的輸入端，所述基站局域網(wǎng)14的輸出端與監(jiān)控中心15相連接，數(shù)字信號處理器13還連接有嵌入式控制器16、人機(jī)交互模塊17和太陽能供電裝置18，所述嵌入式控制器16的輸出端連接有無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊34，所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊34包括時(shí)鐘模塊35和異步檢測模塊36，所述時(shí)鐘模塊35連接到數(shù)字信號處理器13，且時(shí)鐘模塊35和異步檢測模塊36之間還連接有寄存器配置模塊37，所述時(shí)鐘模塊35輸出端連接有分頻器38，所述分頻器38的輸出端反饋連接到數(shù)字信號處理器13的輸入端，所述人機(jī)交互模塊17包括液晶顯示屏39和輸入鍵盤40，所述液晶顯示屏39和輸入鍵盤40的數(shù)據(jù)端還連接有電壓轉(zhuǎn)換器41，人機(jī)交互模塊17包括液晶顯示屏39和輸入鍵盤40，所述液晶顯示屏39和輸入鍵盤40的數(shù)據(jù)端還連接有電壓轉(zhuǎn)換器41。

本發(fā)明的工控機(jī)30能夠通過串口與激光雷達(dá)一通訊，獲取環(huán)境信息，通過控制轉(zhuǎn)臺實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)的水平、俯仰旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)一環(huán)境信息的獲取建立局部的一環(huán)境信息實(shí)現(xiàn)一環(huán)境下的避障；通過串口與基于的步進(jìn)電機(jī)控制器通訊，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)控制；可以通過串口直接獲取、交換制導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航信息，進(jìn)行環(huán)境中的坐標(biāo)定位；并通過并行接口檢測視覺系統(tǒng)的端口。

本發(fā)明的數(shù)字信號處理器13能夠利用航向計(jì)算與視覺系統(tǒng)等外部環(huán)境參考定位系統(tǒng)組合進(jìn)行位置修正，實(shí)現(xiàn)復(fù)合定位。光纖檢測器32系統(tǒng)將信息通過計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)傳送至數(shù)據(jù)庫中，并通過數(shù)據(jù)庫26獲取系統(tǒng)的外部定位修正參數(shù)。移動(dòng)機(jī)器人將采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心15進(jìn)行通信，監(jiān)控中心15的研究人員可以通過移動(dòng)機(jī)器人傳輸過來的圖像、傳感器參數(shù)等信息對機(jī)器人進(jìn)行檢測和監(jiān)控。

本發(fā)明的工作原理：該基于DSP的機(jī)器人通信數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，設(shè)置有檢測器，主要用來控制移動(dòng)機(jī)器人的大腦，它的功能包括路徑規(guī)劃與導(dǎo)航、信息的傳送與處理、環(huán)境對象的識別、自我故障診斷、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制等，使用紅外傳感器作為機(jī)器人的感知部分和主要數(shù)據(jù)來源，能感知外界的環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)對外界對象的識別、避障和自身定位等，還采用802.11b支持協(xié)議和WIFI標(biāo)準(zhǔn)的無線AP，組建有線無線混合網(wǎng)絡(luò)，使得位于不同網(wǎng)絡(luò)傳輸模式下的移動(dòng)機(jī)器人和監(jiān)控主機(jī)可以直接進(jìn)行必要的網(wǎng)絡(luò)通信，且整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。