由于機(jī)器人具有準(zhǔn)確、高效、應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境等多種能力,使得其在工業(yè)生產(chǎn)和社會生活中扮演著越來越重要的角色。隨著技術(shù)的革新,實(shí)際應(yīng)用中對機(jī)器人的性能要求也越來越高。其中,人機(jī)實(shí)時交互一直是工程師們所重點(diǎn)關(guān)注的方面。由于之前項(xiàng)目組的機(jī)器人項(xiàng)目是基于QNX實(shí)時系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境,在面向中小型用戶的機(jī)器人研發(fā)過程中,我們希望在降低產(chǎn)品成本的前提下,也能保證產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性不受影響。因此提出了將基于QNX系統(tǒng)的機(jī)器人開發(fā)環(huán)境遷移到Linux系統(tǒng),并且對Linux系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),以適應(yīng)機(jī)器人控制平臺的實(shí)時要求�；贚inux平臺和ROS框架,把RTAI內(nèi)核的硬實(shí)時性,與圖像處理相結(jié)合,應(yīng)用到人機(jī)交互中。在工業(yè)控制中,實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的實(shí)時控制。給出相應(yīng)的算法,并通過編程實(shí)現(xiàn)。具體工作內(nèi)容包括將RTAI內(nèi)核移植到Linux系統(tǒng)上,搭建RTAI-Linux雙內(nèi)核硬實(shí)時平臺,在此基礎(chǔ)上,采用時間片提前借入算法,對EDF動態(tài)調(diào)度算法的調(diào)度策略進(jìn)行改進(jìn)。利用攝像頭多角度獲取物件圖像,通過圖像處理,分析出物件形狀和運(yùn)動狀態(tài),CPU計算出合適抓取時間節(jié)點(diǎn),系統(tǒng)實(shí)行抓取操作。最后,通過兩種不同的測試方式,對比驗(yàn)證了基于RTAI... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院沈陽計算技術(shù)研究所)遼寧省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

006年2015年全球工業(yè)機(jī)器人銷量Figure1.1Globalindustrialrobotsalesfrom2006to2015

（M：時間片長度；N：截止時間；P：任務(wù)長度；t:時間節(jié)點(diǎn)）圖3.1 無空閑時間片F(xiàn)igure 3.1 No free time slice圖3.2 提前借入策略Figure 3.2 Borrowing strategy3.3 ADBORROW 改進(jìn)算法設(shè)計與實(shí)現(xiàn)我們通過設(shè)置周期模式模擬時鐘計時，每一個周期結(jié)束時，CPU 檢查一次就緒隊列；任務(wù)的每一次調(diào)度過程通過單觸發(fā)模式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)任務(wù)的開始時間或者截止時間到來之時，周期定時器都會提醒 CPU 激發(fā)調(diào)度機(jī)制。通過 C++設(shè)置一個結(jié)構(gòu)體變量，負(fù)責(zé)調(diào)度就緒隊列和掛起隊列的任務(wù)[17]。ADBORROW 算法優(yōu)先級計算公式 3.2： = ( ) ------------------------------------( ) 第 s 和 k 個實(shí)時任務(wù)的截止期限； 當(dāng)前時間； 任務(wù) Ti 的周期；

圖3.1 無空閑時間片F(xiàn)igure 3.1 No free time slice圖3.2 提前借入策略Figure 3.2 Borrowing strategy3.3 ADBORROW 改進(jìn)算法設(shè)計與實(shí)現(xiàn)我們通過設(shè)置周期模式模擬時鐘計時，每一個周期結(jié)束時，CPU 檢查一次就緒隊列；任務(wù)的每一次調(diào)度過程通過單觸發(fā)模式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)任務(wù)的開始時間或者截止時間到來之時，周期定時器都會提醒 CPU 激發(fā)調(diào)度機(jī)制。通過 C++設(shè)置一個結(jié)構(gòu)體變量，負(fù)責(zé)調(diào)度就緒隊列和掛起隊列的任務(wù)[17]。ADBORROW 算法優(yōu)先級計算公式 3.2： = ( ) ------------------------------------( ) 第 s 和 k 個實(shí)時任務(wù)的截止期限； 當(dāng)前時間； 任務(wù) Ti 的周期；

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]改進(jìn)型EDF算法在計算機(jī)聯(lián)鎖全電子執(zhí)行單元中的應(yīng)用研究[J]. 張婧璇,段武.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計. 2017(07)
[2]嵌入式系統(tǒng)硬件抽象層的原理與實(shí)現(xiàn)[J]. 杜三.  信息與電腦(理論版). 2017(11)
[3]一種嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)的時間監(jiān)控方法[J]. 贠海順,陳曉磊,楊靜遠(yuǎn),王婷.  信息通信. 2017(03)
[4]多核嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)測試方法[J]. 沈旻園,傅俊彥.  數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2017(02)
[5]嵌入式Linux系統(tǒng)移植[J]. 路青起,席丹丹.  國外電子測量技術(shù). 2014(12)
[6]基于RTAI的實(shí)時LINUX分析與實(shí)現(xiàn)[J]. 王小可.  計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用. 2013(12)
[7]非搶占式EDF算法下周期性任務(wù)的最小相對截止期計算[J]. 檀明,魏臻,韓江洪.  計算機(jī)應(yīng)用研究. 2012(02)
[8]基于HALCON的非線性攝像機(jī)標(biāo)定算法研究與應(yīng)用[J]. 劉源泂,孔建益,王興東,劉釗.  機(jī)械設(shè)計與制造. 2012(02)
[9]基于Linux系統(tǒng)的內(nèi)核編譯及實(shí)時RTAI架構(gòu)[J]. 張靜,宋珂,章桐.  佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(01)
[10]基于RTAI改進(jìn)的Linux實(shí)時調(diào)度算法[J]. 肖和龍,唐文勝.  計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2012(01)

博士論文
[1]復(fù)雜環(huán)境下視覺伺服檢測方法及在并聯(lián)機(jī)器人中的應(yīng)用研究[D]. 竇易文.東華大學(xué) 2016
[2]實(shí)時系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)先級任務(wù)調(diào)度算法的研究[D]. 巴巍.大連理工大學(xué) 2010
[3]智能方法在機(jī)器人視覺伺服中的應(yīng)用研究[D]. 薛艷敏.西安理工大學(xué) 2009

碩士論文
[1]工業(yè)機(jī)器人視覺伺服控制方法研究[D]. 徐鵬.長春工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于機(jī)器視覺的工業(yè)機(jī)器人抓取系統(tǒng)的研究[D]. 盧冠男.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]視覺伺服機(jī)器人動態(tài)目標(biāo)抓取系統(tǒng)設(shè)計與研究[D]. 郭壯.南京理工大學(xué) 2017
[4]基于視覺跟蹤的機(jī)器人伺服系統(tǒng)研究[D]. 劉孝星.華僑大學(xué) 2016
[5]機(jī)器視覺在工業(yè)機(jī)器人抓取技術(shù)中的應(yīng)用[D]. 朱良.中國科學(xué)院研究生院(沈陽計算技術(shù)研究所) 2016
[6]基于主動視覺的移動機(jī)器人視覺伺服控制策略研究[D]. 王博.齊魯工業(yè)大學(xué) 2013
[7]基于EDF算法的任務(wù)最早插入時間研究[D]. 姜輝.湖南師范大學(xué) 2012
[8]基于圖像的機(jī)器人視覺伺服控制[D]. 周孚成.中南大學(xué) 2012
[9]機(jī)器人視覺伺服跟蹤系統(tǒng)的研究[D]. 張作楠.江南大學(xué) 2012
[10]基于RTAI的嵌入式實(shí)時Linux的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 鄭金爽.吉林大學(xué) 2010



本文編號：3470509