课程设计--基于ARM 嵌入式系统的拟人机器人控制器的设计

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1、 基于基于 ARMARM 嵌入式系统的人机器嵌入式系统的人机器 人控制器的设计人控制器的设计 课程设计报告课程设计报告 系系 别：别： 计算机与电子信息工程计算机与电子信息工程系系 专业班级：专业班级： 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： （课程设计时间：2013 年 5 月 15 日2013 年 6 月 25 日） 1 ARMARM 嵌入式系统嵌入式系统课程设计任务书课程设计任务书 一、设计（调查报告一、设计（调查报告/ /论文）题目论文）题目 课题：基于 ARM 嵌入式系统的拟人机器人控制器的设计 二、设计（调查报告二、设计（调查报告/ /论文）主要内容论文）主要内

2、容 首先构思机器人的机械结构设计，由此计划元件的购买。其次根据机器人的 结构设计构思硬件设计，确定设计的可靠性。有设计框图搭建硬件电路。由硬件 电路的搭建构思软件的设计框图，并根据设计框图编写软件，用仿真软件搭建硬 件电路结合程序仿真，仿真结果符合设计要求后用实体元件完成机器人的设计。 三、原始资料三、原始资料 开发板的原理图和实验参考程序，参考实验讲义和课设讲义 以及嵌入式系统原理与应用技术教材 一块 ARM 开发板和底板（未焊接） 四、要求的设计（调查四、要求的设计（调查/ /论文）成果论文）成果 使用实验板和板上的S3C2410芯片,通过计算机实现对其端口的设置； 完成实验方案的设计，根

3、据原理图完成硬件的搭建； 设计机器人行走的方案的程序框图，根据框图编写程序； 根据实验方案，把编写的程序分别进行分组，并封装成一个个可供用户 调用的函数；将编写好的程序烧入搭建好的电路，先在仿真软件上进行 仿真，仿真通过后，进行硬件的连接，改错，调试。 在实验完成的基础上完成课程设计报告的撰写，按照模板的格式书写， 要求有软件流程图和调试过程。 2 五、进程安排五、进程安排 1 准备和审题，讲解原理 0.5 天 2 系统分析 1 3 总体设计和硬件的完成 1.5 4 详细设计（编写代码） 2 5 调试和测试 3 6 撰写课程设计报告 1 7 课程设计成果验收 0.5 8 正式提交课程设计报告和

4、系统源程序 0.5 3 六、主要参考资料六、主要参考资料 嵌入式系统原理与应用技术教材 S3C2410 芯片资料 Arm 开发板硬件原理图和底板的硬件原理图 舵机的工作原理资料 RT 2Linux 操作系统的使用方法手册 指导教师（签名） ：指导教师（签名） ： 20 20 年年 月月 日日 1. 引言 4 2.课程设计目的 6 3.课程设计题目描述和要求 . 6 4课程设计报告内容. 8 4.1 拟人机器人系统架构 . 8 4.2 拟人机器人控制器软硬件设计 . 8 4.3 拟人机器人步行控制方案 10 6 参考文献 . 15 4 1.1. 引言引言 目前，国内普遍认同的定义是：以应用为中心

5、，以计算机技术为基础，软硬 件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计 算机系统。北京航空航天大学何利民教授给出这样的定义： “嵌入式系统是嵌入 到对象体系中的专用计算机系统。 ”可以这样认为，嵌入式系统是一种专用的计 算机系统，作为装置或设备的一部分。嵌入式系统一般有嵌入式微处理器、外围 硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用程序 4 个部分组成。 “嵌入性” 、 “专用 性”和“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素，对象系统则是指嵌入式系 统所嵌入的宿主系统。嵌入式系统无处不在，在移动电话、数码相机、MP4、数 字电视机顶盒、微波炉等设备中都使用了嵌入式系统。嵌

6、入式计算机系统是整个 嵌入式的核心，可以分为硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层。 拟人机器人是机器人研究的一个重要分支, 是由仿生学、 机械工程学和控制理论 等多种学科相互融合而形成的一门综合学科。研究人员除了通过软件进行仿真, 还制作了各种类型的机器人实体。 比较著名的国外有本田公司的 Asimo、 sony 公 司的 Qrio、开放机器人项目 OpenPINO 等, 国内有北京理工大学牵头研制的“汇 童”拟人机器人、哈工大的“H IT ”足球机器人、清华大学的 THB IP2I 等。 不过这些机器人体积庞大, 成本高昂。目前也开发了很多简易的小型机器人 , 但其中大部分采用简单的单片机进行控制, 可实现的动作和功能非常有限, 或 者需要连接上位机来对它进行控制, 自主性不足。 基于现有的条件, 综合考虑系统的性能和成本,研制了一种基于 ARM 9 处 理器, 采用嵌入式 L