由于機器人具有準確、高效、應對復雜環(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。隨著技術的革新,實際應用中對機器人的性能要求也越來越高。其中,人機實時交互一直是工程師們所重點關注的方面。由于之前項目組的機器人項目是基于QNX實時系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境,在面向中小型用戶的機器人研發(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)品質量的可靠性不受影響。因此提出了將基于QNX系統(tǒng)的機器人開發(fā)環(huán)境遷移到Linux系統(tǒng),并且對Linux系統(tǒng)進行改進,以適應機器人控制平臺的實時要求�；贚inux平臺和ROS框架,把RTAI內(nèi)核的硬實時性,與圖像處理相結合,應用到人機交互中。在工業(yè)控制中,實現(xiàn)對機器人的實時控制。給出相應的算法,并通過編程實現(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)核硬實時平臺,在此基礎上,采用時間片提前借入算法,對EDF動態(tài)調(diào)度算法的調(diào)度策略進行改進。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動狀態(tài),CPU計算出合適抓取時間節(jié)點,系統(tǒng)實行抓取操作。最后,通過兩種不同的測試方式,對比驗證了基于RTAI... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院沈陽計算技術研究所)遼寧省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

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

（M：時間片長度；N：截止時間；P：任務長度；t:時間節(jié)點）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 改進算法設計與實現(xiàn)我們通過設置周期模式模擬時鐘計時，每一個周期結束時，CPU 檢查一次就緒隊列；任務的每一次調(diào)度過程通過單觸發(fā)模式實現(xiàn)。當任務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)度機制。通過 C++設置一個結構體變量，負責調(diào)度就緒隊列和掛起隊列的任務[17]。ADBORROW 算法優(yōu)先級計算公式 3.2： = ( ) ------------------------------------( ) 第 s 和 k 個實時任務的截止期限； 當前時間； 任務 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 改進算法設計與實現(xiàn)我們通過設置周期模式模擬時鐘計時，每一個周期結束時，CPU 檢查一次就緒隊列；任務的每一次調(diào)度過程通過單觸發(fā)模式實現(xiàn)。當任務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)度機制。通過 C++設置一個結構體變量，負責調(diào)度就緒隊列和掛起隊列的任務[17]。ADBORROW 算法優(yōu)先級計算公式 3.2： = ( ) ------------------------------------( ) 第 s 和 k 個實時任務的截止期限； 當前時間； 任務 Ti 的周期；

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]一種嵌入式實時操作系統(tǒng)的時間監(jiān)控方法[J]. 贠海順,陳曉磊,楊靜遠,王婷.  信息通信. 2017(03)
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[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. 2014(12)
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[8]基于HALCON的非線性攝像機標定算法研究與應用[J]. 劉源泂,孔建益,王興東,劉釗.  機械設計與制造. 2012(02)
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博士論文
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[2]實時系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)先級任務調(diào)度算法的研究[D]. 巴巍.大連理工大學 2010
[3]智能方法在機器人視覺伺服中的應用研究[D]. 薛艷敏.西安理工大學 2009

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



本文編號：3470509