研究和评论:工程和技术雷竞技苹果下载杂志》上
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ISSN: 2319 - 9873
+ 44 7456 0355803电子系和沟通,弗朗西斯泽维尔大学的工程,Tirunelveli、印度
收到的日期:03/01/2018;接受日期:19/02/2018;发布日期:30/02/2018
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这个项目开发利用Android移动机器人控制器以来更加强大,配备几个强大的传感器,特别有利于机器人安全导航系统和路径发现框架。研究使用Android框架以及Arduino单片机来定位和控制机器人通过带内通信信号系统从不同的分离。陀螺、磁强计和加速度计传感器用作贡献触发移动机器人发展定位的目的。这种方式,机器人可能在一个无法区分区域合作客户控制他们从世界上任何地方使用互联网和无线网络。输入传感器的目的是创建带内媒体传输系统框架基于北极方向和电力机器人只是一个移动轴承由北极,引用大量的调查已经完成,例如,网络供应商分析,机器人管理员分析、传感器分析以及机器人定位分析。多功能的机器人可以控制通过创建开发Android应用程序和所有分析对机器人性能执行了未来发展的原因。与坦率是有能力的优势降低成本降到最低,进行规划和建设。最后,一方面,一种经济和几乎完全打印的机器人被设计和建造,和另一方面,机器人的软件产品和Android手机的软件开发,带来一个Android控制机器人。
无线传感器网络多路径路由、能耗、数据交货率、负载平衡、吞吐量和链接质量
机交互系统
手机已经是一个杰出的最著名的电子产品的。因为它的恶名,许多建筑师、学者或科学家感兴趣使用每一个功能的手机调查。此外,当前机器连接有各式各样的先进固有的传感器,可以研究构建机器人;尤其是作为机器人的控制器。控制器是主要的部分,特别是便携式机器人。它就像一个“心”的机器人。有一些方法来处理创建控制器接口,它依赖于成本或先决条件。从本质上讲,常规方法处理大纲机器人是利用单片机。这种方法适合一个有益的原因,因为它很容易和简单的开发。传感器和致动器(SAs)将专为单片机相关,例如,芯片图片或爱特梅尔公司(Arduino)和程序的设计,由利用编程方言和之后,减慢在单片机的ROM。尽管如此,单片机,在大多数情况下,一个障碍的准备是确定在100 mhz处理单元和它的记忆往往是几个字节或更少。 To influence this way to deal with turn out to be all the more effective in handling framework, a PC will be utilized as the controller. Now, the microcontroller is utilized to peruse sensors as information sources and control actuators at the yields while the fundamental control (program's engineering) keep running in the PC through particular working framework relies upon the sorts of the microcontroller.
定位策略和接口
根据应用程序,不同的设计,目标,和规则考虑本地化框架。企业或广告的方法,情景应用程序是特别相关的信息/收益率(I / O)。IO板此时将界面的电脑已经介绍了有关IO板编程来控制输入输出表。所有的PC控制计算和项目执行。另一种方法是利用系统的组件接口关联。SAs与微控制器和电脑有关。系统,例如,以太网之间用于贸易信息传感器,执行器,主要的PC。每一个类型的控制器接口依赖于计算机硬件部分。以机器人的控制器,应用最多机器人设计师利用微控制器或电脑和不同理解传感器,获得制造机器人的检测框架。采购的每一个传感器通常安装在手机无疑会比购买昂贵的另一个手机。此外,大多数的这些天手机比1 ghz处理器更快,经常多中心和1 GB的粉碎记忆或更多。还,现在许多任务的意义,利用手机作为机器人的原理控制器由于其能够执行复杂的应用自治计算尽管事实300 mhz处理器中形成,除了目前的大部分手机可以找到各式各样的隐式传感器。大量的他们有一个加速度计,相机,wi - fi,蓝牙,扬声器,放大器,全球定位框架(GPS)收集器,指南针,有些甚至有立体相机三维成像此外纺纱。这不同的传感器在手机导致创造者给基本的机器人的设备设计以一个非凡的计算阶段。此外,基础工程,它另外有价值的指导机械自治自替补轻松可以制造自己的机器人,并使用它们作为测试的阶段建立一个便携式机器人的定位系统。
问题陈述
之前会议讨论分析现有项目,分为两段。从控制器接口类型,讨论也涉及到几个本地化战略,近年来开发了(1]。
移动机器人用蓝牙连接的接口中注意到几个导航问题,包括映射,定位和路径规划。这个项目评估导航算法的性能,通过比较执行时间和内存使用量之间的诺基亚歌曲到手机上,诺基亚N95,和电脑桌面2]。
然后用手臂有线和无线机器人称为皮层与WLAN连接处理器接口介质和小骨黑色模型选为其“大脑”(3]。
名为机器人指令Maemo的GUI应用程序的用户界面(RTMU)本质上是一个咏叹调(高级机器人界面应用程序)客户端是一个开源软件开发工具包基于c++编程语言。这个GUI应用程序将被编程到N770和机器人运动控制通过WLAN连接。根据项目分析,主要问题是表示很难维持WLAN的信号强度(4]。
下一个界面中使用通用分组无线服务(GPRS)申请实时远程监控和控制移动机器人(5]。GPRS技术可以让手机用户打电话,同时传输数据。体系结构包括两个主要站;一个基站和一个远程站所示图1和图2。基于系统布局、数据交换手机底部和远程站是通过DTMF发生器IC (TP 5088)和DTMF解码集成电路(MT8870)。
图1:本地化的并发观察几个几何灯塔。
图2:本地化的并发观察几个几何灯塔。
户外定位,利用全球定位系统(GPS)并不是一个大问题,因为技术的最佳解决方案定位和导航的任务(6]。所有的位置数据的决定传感器连接到机器人坐标系,而不是依赖于从手机内置的传感器。
另一个移动机器人控制的DTMF技术开发爬楼梯(7]。接收到的语气解码成4比特用MT8870 DTMF解码二进制数和处理通过LPC2148控制器。控制器然后给出了基于预定程序的指令代码的汽车和机器人将指定的方向。
对于简单的了解定位词,它与三个问题可以概括;“我在哪儿?”、“我要去哪里?”和“我该如何到达那里?“本地化的过程评估机器人的位置,相对的一些模型通过使用任何可用的传感器测量环境。随着机器人不断移动,估计它的位置漂移和变化,并保持更新通过活跃的计算8]。
本地化的并发观察
这个框架的目的是利用假冒参考点的结构框架和对比度和常规的室内情况不改变地球。这个框架是利用扩展卡尔曼滤波(EKF)频道照顾多功能机器人路径问题在一个已知的情况下9]。
在这一点上,一个梦想基于约束的机器人是在一个有组织的情况下创建的。框架的限制取决于编码设计的底部表面。这个框架将测量的位置,还介绍和水下机器人的速度通过机上眼朝下相机和编码等领域设计如上面说的10]。计算数字的3 d位置和介绍表面组织框架,计算车辆的速度,包括增加、影响,投掷,移动,俯仰和偏航速度利用基于底层控制器的机器人。打算在12.5赫兹的限制计算包含几个阶段;)设计位置,b)的几街区,c)由于全球位置,d)估计位置和介绍。从结果,约束框架自由浮动估计因为表面的状态,除了毫无直接来自太阳的光,将会影响地球的光明。接下来,视觉历史点承认利用强大的阴影假冒里程碑提出了便携式机器人作为一个封闭系统。这种技术利用圆和中空成型物品与强烈的阴影作为模拟的兴趣点,理由是一个基本的明显的历史性意义的矩形可以从任何一方的角度来看,便携式机器人感知可能发生。与类似的战略提出的(11- - - - - -15];框架识别感兴趣的一个点,安排里程碑并计算其分离和介绍视觉传感器(在相机)和一个历史将成为一幅杰出的发现。
维护的距离和方向
理想的分离方法是用来评估基地活力的利用率。保持信息的基本观点是包裹流在远程传感器安排不受阻碍的。传感器的意思安排演示后,需要给出。准备将部门和图片喧闹的经验减少(12]。给我们一个机会去接受一个给定中心N()制成的手,在哪里安排的中心,是连接的安排(图3)。因为multi-jump的组件传输,传感器系统可以多种方式从源中心目标中心d。因此,让Π(年代,d)意味着每一个可以想象的安排方式开始从s d。根据这些定义表示,它是意识到Π(s、d)Λ的子集。让π说话温和的方式,πi(年代,d)说i在冒险从源中心s d目标中心。给Φ(π)机会成本是一个乏味的工作分配π的一种方式。Φ(π)可以推迟时间θ(π)包通过π,交流或反弹的量ε(π),甚至一两跨界整合他们工作。从这个过程中,如果有更多复杂的条件利用,阴影图划分的数量将会更加困难,需要一个较高的手机准备单位执行限制计算。只是碰碰运气,连接晶格是Ts = (Ts, d)是一个集群,寄存器的每一个活动连接的枢纽,Ts, d决定如果中心s有一个活跃的连接与中心d, 1是相关联的,0是空闲的(13]。
图3:(a) (b)机器人运动模型的模型位置的测量。
让b, d表示链路的带宽利用率从节点到节点d . ps df决定了概率表决定下一个节点的数据包传输节点年代df最终目的地节点。ps、df j对应的概率包转移到节点j。注意,Σj (ps、df j) = 1。也,假设Efull是在每个节点初始能量,Ej是剩余的精力节点j。的重量选择节点的下一个节点传输数据包,数据包排队在节点是:
W (s j df) = t年代,j (ps、df)C1(1 b年代,j)C2(Ej/ E完整的)C3(1)
C1, C2, C3权重因素调节的重要性概率矩阵(ps, df),带宽利用率(废话,j)和剩余能量比率(Ej / Efull)在路由过程中,分别。
的值C1, C2, C3是在大多数情况下设置为1。监管者通过调整这些参数可以获得理想的性能(12]。没有系统的方法来获得这些参数的最优值,因为它涉及到太多的人为因素。因此,一般情况下,我们设置的值C1, C2, C3 1。的概率选择下一个节点的节点j包可以定义如下:
选择路径的可能性πi (s、d)来传输一个数据包从节点到节点j更新由以下方程:
(2)
问、授予数量是恒定的,可以是任何值。因此,我们可以更新概率矩阵ps, df根据归一化方程。
让Nb表示的邻居节点集和节点b会选择下一跳遵循的标准:
(3)
其中能源部是节点之间的距离在啤酒花o和水槽e;dke节点k和水槽之间的距离在啤酒花e;Δdh的区别是能源部和dke ej, init初始能量的节点j, ej,剩下的是节点的剩余能量水平j;和重量系数> 1。注意(Δdh + 1)∈{0 1 2},(剩余1−ej / ej, init)∈(0, 1)。成本函数的链接节点能量和啤酒花的距离。假设ej,仍保持不变。在这种情况下,成本的联系增加当(Δdh + 1)增加。另一方面,假设(Δdh + 1)保持不变。在这种情况下,成本增加ej的联系,剩下的减少。权重系数调整优先级(14]。一个大给予节点能量比更高的权重,跳的距离。所有这些方法有几个特定的目的来确定机器人的最短路径,切法,估计机器人的位置;应用卡尔曼滤波算法修改导航误差时,将使用方法。这种方法是基于移动机器人运动的开发模型和位置测量(图4)。
图4:项目的整体流动聊天。
内,一个令人难以置信的调查需要执行高准备微芯片记住最终目标解决切和卡尔曼分开计算。坐在不断的生命力利用花的中心保持战略距离崩溃,这是基本层的能力。总可以视为活力活力利用率利用发送和包总传输时间复制的。两个手机显示已利用LG的Optimus P970(低端双中心处理器)和宏达电(HTC)一个X +(的顶部线quad-center处理器)相关的目的。从一开始,过程分为三个基本程序;)多用途机器人计划和发展;b) Android程序进步;和c)在手机和便携式机器人通过DTMF解码模块的限制技术将发生在这部分(图5)。
图5:机器人运动框图。
定期一个万能机器人包括至少一个驱动的可自由支配的分离或施法者讨价还价讨价还价控制车轮虽然大多数计划需要两个引擎驾驶和指挥一个便携式机器人。零部件和设备可以出现在了一张图图3。真正的段是两个直流装备发动机(SPG30E-30K)编码器,10 NMOS h桥引擎驱动,Arduino Uno单片机,DTMF模块(MT8870),和一个手机。直流调整引擎被选为确定仪器在这个任务中由于除了很难控制,美丽、平静和最知名的应用作为一种便携式机器人计划的一部分。品质出现在图6。从图、最大扭矩(减速力矩)相当于23.5 Nm为1.8(减缓当前),而对于熟练(义务)的一半,评价相当于5.88 Nm扭矩的0.41(目前评估)。
图6:SPG30E-30K直流电机的特点。
利用编码器的原因在两个直流发动机是将参考解释发展的一个单独的考试。Moreo0076er,这个编码器同样可以利用调整速度两个直流引擎的目的多功能机器人踏实稳定的发展。两个霍尔效应传感器设置90°分离检测和创建两个收益率国旗命名和B;90°的阶段,使轴承得到解决。
为进一步了解,表1和2显示状态关系图,将编码器产生的;直流电机旋转运动的结果。对于接口,完全NMOS h桥10双通道需要马达驱动器来驱动两个直流电机向前和向后运动。它旨在推动两个直流电机有高电流10不断没有散热片,因为它已经与完全NMOS h桥集成。
| 阶段 | 一个信号 | B信号 |
|---|---|---|
| 1 | 0 | 0 |
| 2 | 0 | 1 |
| 3 | 1 | 1 |
| 4 | 1 | 0 |
表1。时钟明智的旋转。
| 阶段 | 一个信号 | B信号 |
|---|---|---|
| 1 | 1 | 0 |
| 2 | 1 | 1 |
| 3 | 0 | 1 |
| 4 | 0 | 0 |
表2。逆时针方向旋转。
智能手机将会连接到机器人底盘使用内置的传感器和连接到DTMF解码模块,MT8870。Arduino单片机将统治从DTMF翻译4比特数据模块控制的PWM直流电机通过h桥汽车司机。PWM技术的模拟结果与数字的含义。数字控制将被用来形成一个方波(之间的信号切换开关)。这个开关模式可以模拟电压之间的完整(5 v)和关闭(0 v)通过改变部分的信号与所花时间的时间花。脉冲宽度的信号词来自“on”时间信号的持续时间在方波。代码“analogWrite()”是在0 - 255位Arduino Uno以来8位二进制输出。例如,得到直流电机的最大速度,代码将被写成“analogWrite (255)”。DTMF解码模块、类型MT8870用于移动DTMF解码语气从智能手机到4比特数字接收信号。
解码器操作3.58 MHz水晶随着电容器(C1)用于过滤噪音和两个单元电阻(R1和R2)是用来放大输入信号。在这个项目中,模块是连接到一个智能手机通过音频杰克。DTMF信号4比特的数据将根据按钮使用0到9包括按钮# (hash)和*(明星)。每个信号解码成4比特数据,将被送到Arduino单片机控制直流电机(移动机器人的运动)。最后真正的部分来概述这个风险,建立一个通用的机器人是一个手机。该模型选择的处理执行它配合1.6 GHz CPU速度的四核处理器。这强烈的处理器可以给更多的生产率计算特别是复杂计算功能,使定位系统(表3)。
| 刻度盘 | 命令 | 第四季度 | 第三季 | 第二季 | 第一季度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 变左前锋 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 2 | 向前 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 3 | 稍微向右转前进 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 4 | 向左转 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 5 | 停止 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 6 | 向右转 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 7 | 向略左逆 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 反向 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | 稍微向右转逆 | 1 | 0 | 0 | 1 |
表3。DTMF信号解码结果。
这个任务创建利用Android移动机器人控制器以来都配备有几个有能力的更有效和传感器,特别有利于机器人安全路线框架。所有机器人请求路由发现某种威慑,从而阻碍逃避技术是绝对的意义。障碍逃避机器人有一个巨大的领域使用。他们可以利用政府的机器人,与家庭单位工作的最终目标因此许多其他室内应用。在这些测试的情况下,机器人需要组装数据对他们的环境远离障碍。这些天,即使在传统条件下,个人另外要求机器人可以识别和保持战略轩drances距离。例如,一个机械机器人生产线需要保持战略专家的距离所以它不会伤害他们。总之,逃避问题是广泛调查和地球上连接,它似乎是合理的,大多数机器人,后来,应该障碍逃避能力。不同的程序已建立的调查应用自治和机器人。那些表现最好的是用作模型顺向机器人的“年龄”。 There are worries about the expanding utilization of robots and their part in the public eye. Extra highlights can be effectively joined into this module if required, long-range sensors can be utilized. The speed of the robot can be controlled. A wireless RF remote can be utilized to control the robot, utilization of differential controlling with progressive change in wheel speeds. Addition in a number of sensors to improve the snag recognition capacity, the last significant segment to plan and build a versatile robot in this undertaking is a cell phone. This model is picked in view of its handling execution which it was coordinated with a Quad-Core processor with 1.6 GHz CPU speed. This effective processor can give more proficiency to complex calculation computation particularly to make localization systems. The portable robot could be controlled by means of createdAndroid应用程序和所有调查关于机器人执行未来的进步的原因。
