第7章 嵌入式系统.ppt

嵌入式系统与机器人技术 近百年来发展起来的机器人，大致经历了三个成长阶段，也即三个时代。 第一代为简单个体机器人，属于示教再现型 ； 第二代为群体劳动机器人，具备了感觉能力； 第三代为类似人类的智能机器人，它的未来发展方向是有知觉、有思维、能与人对话。它不仅具有感觉能力 , 而且还具有独立判断和行动的能力。 第一代机器人 第二代机器人 第三代机器人 嵌入式系统与机器人技术 中国机器人发展大事记 1980年—研制成功中国第一台工业机器人样机。1985年—中国第一台水下机器人（“海人一号”）首航成功。1986年—中国第一台水下机器人深海试验成功。1988年—中国第一台中型水下机器人（“瑞康４号”）投入使用。1989年—水下机器人首次出口美国。1990年—中国第一台工业机器人通用控制器研制成功。1992年—国产ＡＧＶ第一次应用于柔性生产线。1993年—中国唯一的机器人技术国家工程研究中心成立。1994年—中国第一台五自由度高压水切割机器人投入使用。1994年—中国第一台1000米水下机器人（“探索者”）海试成功。 1995年—中国第一台6000米水下机器人（“ＣＲ- ０１”）海试成功。 1995年—中国首台四自由度点焊机器人开发成功，第一条点焊机器人生产线投入使用。1995年—自主开发的机器人技术－ＡＧＶ技术出口韩国。1997年—具有自主版权的高性能机器人控制器小批量生产。1997年—自主开发的国内第一条机器人冲压自动化线用于一汽大众生产线。1998年—国内首台激光加工机器人开发成功。1998年—国内首台浇注机器人用于生产。1998年—中国机器人领域唯一一家通过了ＩＳＯ９００１国际质量体系认证。………… 嵌入式系统与机器人技术 关于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。一般的分类方式见表： 我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。 所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。 3、机器人的分类 嵌入式系统与机器人技术 目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。 4、特种机器人 水下机器人 空间机器人 核工业机器人 地下机器人 医用机器人 建筑机器人 军事机器人 5、机器人的相关技术 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术 嵌入式系统与机器人技术 分类名称 简要解释 操作型机器人 能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中 程控型机器人 按预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。 示教再现型机器人 通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。 数控型机器人 不必使机器人动作，通过数值、语言等对机器人进行示教，机器人根据示教后的信息进行作业。 感觉控制型机器人 利用传感器获取的信息控制机器人的动作。 适应控制型机器人 机器人能适应环境的变化，控制其自身的行动。 学习控制型机器人 机器人能“体会”工作的经验，具有一定的学习功能，并将所“学”的经验用于工作中。 智能机器人 以人工智能决定其行动的机器人。 智能机器人 基于Win CE的移动机器人平台 基于RTLinux的仿人机器人 高 48 cm重: 6 kg灵活性：20 DOF 操作系统: RT-Linux接口形式: USB 1.0 (12Mbps) 响应周期: 1ms能源： DC24V x 6.2A (150W) 制造：富士通 基于VXworks的火星探路者 2004年“勇气号”再次登陆火星 定位与协调游动控制  —机器鱼顶球和多机器鱼协调过孔 北航机器人研究所在仿生机器人中采用了嵌入式技术 机器鱼的智能控制 模块化机器人的智能控制 机器蛇的智能控制 嵌入式系统的定义、特点及架构 嵌入式系统的发展趋势 嵌入式处理器 嵌入式系统的应用领域 7.1 7.2 7.3 7.5 本章内容 嵌入式操作系统 7.4 7.5 嵌入式系统的发展趋势 软件设计比重日益突出 组件设计技术 SOC 硬件软件化 — 经济性