基于FPGA_ARM的视觉导航轮式机器人.pdfVIP

第36 卷 第21 期 计 算 机 工 程 2010 年11 月 Vol.36 No.21 Computer Engineering November 2010 ·人工智能及识别技术· 文章编号：1000—3428(2010)21—0194—02 文献标识码：A 中图分类号：TP242 基于FPGA+ARM 的视觉导航轮式机器人 刘 晶，刘 钰，陆雨花 (金陵科技学院信息技术学院，南京 211169) 摘 要：根据自动运输的需求，以FPGA+ARM 为核心，设计一种基于视觉导航的自主式轮式机器人，使用FPGA 控制图像的实时采集、 存储和显示，用ARM 实现路径识别、通信并控制执行机构和传感器。路径识别的基本思想是采样二值化并去噪，再检测出场景中的路径， 由路径跟踪模块进行导航计算。实验结果表明，该机器人的控制准确可靠，能正确地跟踪预先设置的引导轨线。 关键词：现场可编程门阵列；ARM 处理器；视觉导航；路径识别 Visual Navigation Wheeled-mobile Robot Based on FPGA+ARM LIU Jing, LIU Yu, LU Yu-hua (School of Information Technology, Jinling Institute of Technology, Nanjing 211169, China) 【Abstract 】According to the needs of automatic transport, a visual navigation wheeled-mobile robot based on FPGA+ARM is designed. Images are acquired, saved and displayed by FPGA. The path recognition, communication, executive units and sensors are controlled by ARM. To recognize path, binary image is built, the guide line is detected and the navigational parameters are carried out by path tracking module. Experimental results show the reliability of the robot which can track the expected navigational path exactly. 【Key words 】Field Programmable Gate Array(FPGA); ARM processor; visual navigation; path recognition 1 概述 系统采用 2 个主动轮和 2 个从动轮。2 个主动轮各由一 随着人工智能的快速发展，机器人已成为现代工业不可 台直流电机驱动，采用定频脉宽调制(PWM)控制直流电动机。 缺少的重要工具，它标志着工业的现代化程度。移动机器人 在系统中，直流电机将轴的旋转运动输入到齿轮箱，齿轮箱 是机器人学的一个重要分支。移动机器人具有良好的稳定性、 将转速降低，将扭矩增大，最后将动力输出给机器人主动轮。 [1-2] 电机的位置传感器输出信号接入ARM ，ARM 根据位置信号 较快的移动能力等优点，适用于机动性要求高的场合 。 轮