CN207206431U - 一种移动机器人控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种移动机器人控制器，包括核心模块，所述核心模块包括OMAP‑L138处理器和FPGA处理器，所述OMAP‑L138处理器分别与系统总线接口、串行接口单元、通用输入输出单元和FPGA处理器相连接，所述系统总线接口上分别连接有人机交互接口和内存管理单元，所述串行接口单元分别与WIFI模块、数据信号采集模块以及机械臂信号连接，所述通用输入输出单元与电机驱动模块信号连接，所述FPGA处理器与视频信号采集传感器信号连接。本实用新型的控制器能够提供友好人机交互、视觉采集、机械臂抓取、无线传输、远程控制功能，极大地丰富了移动机器人的功能应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制器技术领域，具体为一种移动机器人控制器。
背景技术
移动机器人的智能化水平需要提升，机器人的智能化程度与核心控制器性能密切相关。移动机器人智能化程度越高，能胜任的功能越强大。现有的移动机器人控制器主要由微控制器来实现基本功能的，随着微控制器性能的提升，移动机器人的作业能力也在增强。常见的控制器主要是单核或者双核架构，这对于移动机器人智能化水平的提升有限，特别是视觉算法处理这块对处理器的性能要求很高。也有基于PC的控制器，但是控制器的成本就增加了。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中移动机器人的控制器性能无法满足智能化要求的缺陷，提供一种移动机器人控制器来解决上述问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种移动机器人控制器，包括核心模块，所述核心模块包括OMAP-L138处理器和FPGA处理器，所述OMAP-L138处理器分别与系统总线接口、串行接口单元、通用输入输出单元和FPGA处理器相连接，所述系统总线接口上分别连接有人机交互接口和内存管理单元，所述串行接口单元分别与WIFI模块、数据信号采集模块以及机械臂信号连接，所述通用输入输出单元与电机驱动模块信号连接，所述FPGA处理器与视频信号采集传感器信号连接。
优选的，所述OMAP-L138处理器为DSP+ARM异构双核架构处理器。
优选的，所述数据采集信号模块包括惯性测量单元、障碍物检测单元、构件地图和导航单元以及里程计单元；
所述惯性测量单元用以测量移动机器人的加速度信息；
所述障碍物检测单元采用超声波和红外线检测移动机器人周围障碍物信息；
所述构建地图和导航单元采用激光雷达为移动机器人构建地图和导航；所述历程计单元用以记录移动机器人行驶历程。
优选的，所述人机交互接口上连接有显示屏和语音模块。
优选的，所述内存管理单元上连接有DDR2内存器。
优选的，所述核心模块上还连接有电源管理模块和附属模块。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)传统的移动控制器为单核ARM或者双核ARM+FPGA的居多，此款采用DSP+ARM+FPGA三核控制器，其中OMAP-L138为DSP+ARM异构双核架构；
2)传统的移动机器人视频信号直接用ARM芯片处理，本控制器利用FPGA芯片并行处理的优势来对视频采集的信号进行运算，执行视觉算法，帮助移动机器人分析路况和判断、以及协助机械臂抓取物品；
3)WIFI可以使得其他移动终端通过手机APP来远程控制机器人移动、监视；语音接口模块可以帮助与机器人更好的交互。
附图说明
图1为本实用新型一种移动机器人控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种移动机器人控制器，包括核心模块，所述核心模块包括OMAP-L138处理器和FPGA处理器，所述OMAP-L138处理器分别与系统总线接口、串行接口单元、通用输入输出单元和FPGA处理器相连接，所述系统总线接口上分别连接有人机交互接口和内存管理单元，所述串行接口单元分别与WIFI模块、数据信号采集模块以及机械臂信号连接，WIFI模块可用于无线通信，方便用户通过用移动终端控制、监测设备；所述通用输入输出单元与电机驱动模块信号连接，通用输入输出单元通过电机驱动模块用于发PWM波来驱动电机，使得移动机器人按照命令移动；所述FPGA处理器与视频信号采集传感器信号连接；
其中，所述OMAP-L138处理器为DSP+ARM异构双核架构处理器，FPGA处理器用于接收视频信号采集传感器发送过来的数据，经过预处理之后发送给OMAP-L138处理器的DSP核；所述数据采集信号模块惯性测量单元、障碍物检测单元、构件地图和导航单元以及里程计单元；
所述惯性测量单元用以测量移动机器人的加速度等运动学信息；
所述障碍物检测单元采用超声波和红外线检测移动机器人周围障碍物信息；
所述构建地图和导航单元采用激光雷达为移动机器人构建地图和导航；
所述历程计单元用以记录移动机器人行驶历程。
所述人机交互接口上连接有显示屏和语音模块，显示屏用于显示系统参数和设备运行状况以及参数设置等功能，语音模块可支持语音识别和语音唤醒功能；所述内存管理单元上连接有DDR2内存器，DDR2内存器为处理器提供外部运行内存；所述核心模块上还连接有电源管理模块和附属模块。
以OMAP-L138处理器为主处理器，FPGA处理器为协处理器，其中ARM核负责软件系统中各种任务的执行，DSP核主要承担复杂算法的处理，FPGA处理器用于视觉算法处理。
OMAP-L138处理器与FPGA处理器之间通过EMIF总线进行数据交换。OMAP-L138处理器中ARM核主要用于事件管理，DSP核用于电机驱动、速度闭环运算、接收FPGA处理器反馈信息。FPGA处理器通过视觉摄像头捕获视频信息，通过对图片分析获取位姿信息和基本特征，然后反馈，机械臂完成最佳抓取路径。充分发挥处理器每个单核的优势，提高移动机器人控制器性能，增强移动机器人快速反应和作业的能力，应用更加广泛。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种移动机器人控制器，包括核心模块，其特征在于：所述核心模块包括OMAP-L138处理器和FPGA处理器，所述OMAP-L138处理器分别与系统总线接口、串行接口单元、通用输入输出单元和FPGA处理器相连接，所述系统总线接口上分别连接有人机交互接口和内存管理单元，所述串行接口单元分别与WIFI模块、数据信号采集模块以及机械臂信号连接，所述通用输入输出单元与电机驱动模块信号连接，所述FPGA处理器与视频信号采集传感器信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种移动机器人控制器，其特征在于：所述OMAP-L138处理器为DSP+ARM异构双核架构处理器。
3.根据权利要求1所述的一种移动机器人控制器，其特征在于：所述数据采集信号模块包括惯性测量单元、障碍物检测单元、构件地图和导航单元以及里程计单元；
所述惯性测量单元用以测量移动机器人的加速度信息；
所述障碍物检测单元采用超声波和红外线检测移动机器人周围障碍物信息；
所述构件地图和导航单元采用激光雷达为移动机器人构建地图和导航；
所述里程计单元用以记录移动机器人行驶历程。
4.根据权利要求1所述的一种移动机器人控制器，其特征在于：所述人机交互接口上连接有显示屏和语音模块。
5.根据权利要求1所述的一种移动机器人控制器，其特征在于：所述内存管理单元上连接有DDR2内存器。
6.根据权利要求1所述的一种移动机器人控制器，其特征在于：所述核心模块上还连接有电源管理模块和附属模块。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201721254368.6U CN207206431U (zh) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 一种移动机器人控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721254368.6U CN207206431U (zh) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 一种移动机器人控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207206431U true CN207206431U (zh) | 2018-04-10 |
Family
ID=61819580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721254368.6U Active CN207206431U (zh) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 一种移动机器人控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN207206431U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109471435A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-03-15 | 福州大学 | 一种多异构移动机器人控制系统 |
| CN109917786A (zh) * | 2019-02-04 | 2019-06-21 | 浙江大学 | 一种面向复杂环境作业的机器人感知系统及系统运行方法 |
| CN110113275A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-08-09 | 北京中科飞鸿科技有限公司 | 一种智能化多通道宽带干扰信号产生装置 |
| CN112783009A (zh) * | 2019-11-05 | 2021-05-11 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 移动机器人agv通用主控制器 |
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2017
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