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随着嵌入式系统软硬件技术的发展,其低功耗,小尺寸,实时性高及系统冗余少的特点,越来越多的应用在了机器人的开发上面。正是希望利用嵌入式的这些特点,本文研究了WindowsCE嵌入式操作系统在智能机器人平台上的应用,内容包括嵌入式操作系统的定制、硬件资源配置和基于USB的摄像头驱动程序开发,同时也封装了一个激光类用于控制激光和采集数据。
本文首先介绍了课题背景,并举例介绍了几款采用WindowsCE的机器人。接着本文对目前比较流行的4款嵌入式操作系统进行分析比较,重点分析了WindowsCE的体系结构。根据嵌入式机器人平台对操作系统的要求,本文成功地进行了WindowsCE嵌入式系统的定制,并且根据具体的硬件环境,对操作系统的驱动和注册表部分进行了修改,内容包括256MBRAM的支持,4串口支持,HIVE注册表启动等。同时,也添加了自主开发的USB摄像头驱动。
由于机器人平台的视觉方案采用的是USB摄像头,其驱动程序的开发也是本文的另一个重点。本文分析了WindowsCE下的USB驱动模型,重点分析了必要驱动函数的调用关系,并采用流接口方法成功实现了USB摄像头的驱动程序。作为机器人平台,激光传感器是采用较多的一种传感器,本文针对德国SICK公司的LMS200室内激光传感器,封装了一个激光类用于控制激光和采集数据。根据实际的运行效果,肯定了WindowsCE在机器人上的成功应用,并指出了系统存在的不足。