 |
便携式移动机器人手持监控系统
便携式移动机器人手持监控系统，基于嵌入式PC/104plus 总线结构，由视频图像监视、状态信息监测、遥控指令、无线通信、数字地图交互及全局路径规划六大模块组成。各模块通过接口实现信息交换与数据共享。系 统软件操作系统平台为Windows CE（WinCE），包括键盘扫描串口通信视频处理数字地图路径规划等模块。并以履带结构便携式移动机器人实验平台上的应用实例，验证了该手持监控系统。
英文摘要：Hand-hold monitor and control system for portable mobile robot, based on embedded PC/104plus bus architecture, is composed of six main modules, including video and image monitor unit、state information detection unit、telecontrol command unit、wireless communication unit、digital map interactive unit and global path planning unit. Information exchange and data share among these modules achieve through interfaces. The software of system, built on Windows CE operation system platform, includes keyboard scan module、serial port communication module、video transaction module、digital map module、path planning module and so on. At last, an application example that the hand-hold monitor and control system is applied to tracked portable mobile robot experimental platform is given.
3.1 硬件结构与接口
手持监控系统硬件系统采用基于嵌入式系统 的PCI 总线的PC104plus 总线结构，分为无线通信、 嵌入式图像采集、中央处理、遥控器、液晶显示等 五大模块。无线通信模块又划分为无线数据传输和 无线视频传输模块。无线数据传输模块实现运动指 令、状态信息等窄带数据无线传输；无线视频传输 模块实现视频图像信号等宽带数据无线传输。 硬件系统各模块通过接口实现信息交换与数 据共享。中央处理模块通过PC104plus 总线与嵌入 式图像采集模块接口，实现模块之间视频图像数据 的传输。中央处理模块与无线数据传输模块及遥控 器模块通过串口连接。中央处理模块通过TTL 接口 与液晶显示模块连接。嵌入式图像采集模块与无线 视频传输模块通过RCA 接口实现复合视频信号的 传输（见图2）。
4.2 设备驱动程序开发
WinCE的驱动程序分为：本机设备驱动程序和 流接口驱动程序[5]。本机设备是指集成到目标平台 的设备，其驱动程序由原设备制造商（OEM）提供。 流接口驱动程序是指连接到WinCE平台的外部设备 驱动程序，由用户自行开发。流接口驱动程序把外 部设备看作文件系统的特殊文件，通过文件读取函 数间接地访问外部设备。 嵌入式图像采集卡驱动程序分为三部分： (1) 内核部分 实现中断服务例程（ISR）。内核函数实现了物 理中断号与逻辑中断标识之间的映射关系，并调用 中断服务例程，中断服务例程在中断发生后向内核 返回中断逻辑标识。 (2) 驱动程序部分 实现WinCE 流接口驱动模型所需要的文件操 作接口函数，包括：采集卡初始化、数据读取和采 集卡句柄关闭。 (3) 应用程序部分 通过调用设备注册函数将嵌入式图像采集卡中 断驱动程序加载到系统内存，并根据采集卡初始化 参数设置修改WinCE 系统注册表文件。
