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引言
移動機器人的安全避障問題一直是該項研究的基本問題，目前解決此問題的基本方法是采用多路超聲波傳感器通過適當的安裝角度達到獲取多路測量信息的目的。對于多路超聲波傳感器的擴展，一般是在機器人系統控制核心之上進行。這樣做的缺點在于，超聲波傳感器的擴展占用了大量的系統硬件資源，另外大量的測量信息的處理也浪費了系統軟件資源。針對這一問題，筆者采用CAN總線擴展多路超聲波傳感器的作法。這種作法有幾個優點： 首先，CAN總線具有良好的傳輸防錯設計，保證了數據通信的可靠性；其次，多路超聲波傳感器的設計可由CAN總線智能節點實現，大大節省了系統硬件資源和軟件資源；第三，由于CAN總線對于網絡內的節點數在理論上不受限制，所以隨著對移動機器人研究的不斷深入，對于整個機器人系統的總體設計可以靈活地在CAN總線上進一步開發。本文介紹的CAN總線智能節點的設計以Philips公司的P87C591作為超聲波傳感器的控制核心。由于P87C591具有片上自帶的CAN控制器并且為CAN的應用提供了許多專用的硬件功能，因此又將它作為了系統的CAN總線控制器，大大節省了主控系統的資源。CAN總線的收發器采用TJA1040。系統總體結構框圖如圖1所示。
機器人系統控制核心由ARM實現。其主要功能是處理需要復雜計算的信息，將經過處理的信息再送回CAN總線，并對整個網絡進行管理。超聲波智能節點控制系統的主要功能就是判斷障礙物位置，將對移動機器人前進方向有阻礙的障礙物信息通過CAN總線傳回主控系統，由主控系統作出相應處理并進行避障動作。本文將著重介紹超聲波智能節點控制系統。
圖1 系統總體結構框圖
移動機器人的安全避障問題一直是該項研究的基本問題，目前解決此問題的基本方法是采用多路超聲波傳感器通過適當的安裝角度達到獲取多路測量信息的目的。對于多路超聲波傳感器的擴展，一般是在機器人系統控制核心之上進行。這樣做的缺點在于，超聲波傳感器的擴展占用了大量的系統硬件資源，另外大量的測量信息的處理也浪費了系統軟件資源。針對這一問題，筆者采用CAN總線擴展多路超聲波傳感器的作法。這種作法有幾個優點： 首先，CAN總線具有良好的傳輸防錯設計，保證了數據通信的可靠性；其次，多路超聲波傳感器的設計可由CAN總線智能節點實現，大大節省了系統硬件資源和軟件資源；第三，由于CAN總線對于網絡內的節點數在理論上不受限制，所以隨著對移動機器人研究的不斷深入，對于整個機器人系統的總體設計可以靈活地在CAN總線上進一步開發。本文介紹的CAN總線智能節點的設計以Philips公司的P87C591作為超聲波傳感器的控制核心。由于P87C591具有片上自帶的CAN控制器并且為CAN的應用提供了許多專用的硬件功能，因此又將它作為了系統的CAN總線控制器，大大節省了主控系統的資源。CAN總線的收發器采用TJA1040。系統總體結構框圖如圖1所示。
機器人系統控制核心由ARM實現。其主要功能是處理需要復雜計算的信息，將經過處理的信息再送回CAN總線，并對整個網絡進行管理。超聲波智能節點控制系統的主要功能就是判斷障礙物位置，將對移動機器人前進方向有阻礙的障礙物信息通過CAN總線傳回主控系統，由主控系統作出相應處理并進行避障動作。本文將著重介紹超聲波智能節點控制系統。
圖1 系統總體結構框圖
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