基于物联网的机器人实验系统.doc

基于机器人的物联网实验实训室建设方案一、方案背景传感与物联网技术是继计算机、互联网技术之后,世界信息产业的第三大浪潮,该技术通过现代智能传感器技术、射频识别( RFID )技术、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。本方案将机器人模拟各种物流车辆和侦察机器人等,将每一个机器人的本身信息和感知到的现场环境信息同互联网连接起来,以实现机器人的感知信息传输、机器人识别和定位、跟踪、监控和管理功能。二、方案目的机器人是未来技术的核心,装备各种传感器的机器人可以模拟未来各种移动智能设备,实现对周边环境(如温度、湿度、光强等)和被侦测物体的特性(如浓度、密度、温度)检测与信号转换,并通过无线传输机器人和 RFID 技术连接到互联网。为了使学生能够真正掌握互联网的核心技术(包括射频技术、传感技术、 GPS 技术和 ZigBee 无线传输技术等),本实验室通过提供各种机器人对象、 ARM 主控板、无线传感器网络模块、 RFID 模块、 GPRS 模块和 GPS 模块的组合,让学生在构建各种物联网的过程中掌握物联网的集成技术和应用编程方法。三、方案配置和场地规划本方案按照不同年级学生特点和知识层次,构建三个层次的物联网实验和实训室,分别针对基础物联网创新实验实训、专业基础物联网实验和实训以及专业创新实验实训进行建设。基础物联网创新实验和实训平台以个人计算机为集成平台,专业基础物联网则采用 16位单片机和 C语言作为集成开发平台,专业创新平台采用基于 ARM 9的嵌入式操作系统作为应用开发平台,将这些嵌入式开发平台结合多款可拼装小型教育机器人装备、无线传感器网络模块和 RFID 模块等,让学生在没有任何工程专业背景的情况下循序渐进的了解和学****物联网技术的各个方面,具体配置如下: 组成模块名称关键技术参数数量用途台式机应用开发平台各种物联网模块教学版 20物联网基础嵌入式系统开发平台 AVR 单片机应用开发平台 16位 Atmega 单片机和物联网模块的教学板 20物联网单片机系统开发平台,用作专业基础平台基于 ARM V9嵌入式开发平台物联网模块的教学板 20用作高端、专业物联网应用嵌入式开发平台移动可拼装教育机器人伺服舵机、直线电机、红外、超声、寻线等传感器、可组装车体等 20移动对象,模拟运输车辆等中型自主移动教育机器人两轮直流伺服电机驱动、全自动导航能力, PC 智能控制器,配备 RFI D读卡设备和自主导航设备 1作为移动的平台到室内或者室外读取各种物品的标签和相应物品属性,再通过无线局域网发到互联网上 RFID 标签直径 50mm ,圆形,进口, Hz 频率,读取距离 2~5 英寸 20作为物体标识,或者机器人身份标识 RFID 读卡器( USB 口) 通过 USB 口与电脑连接并供电, 2400bps 串行通讯速率 2可连接到工作站 PC ,或者移动机器人的控制 PC 上 GPRS 模块实现无线上网通讯 1安装在机器人或其他模块上扩展智能传感器套件 1 QTI 传感器套件、超声波传感器、数字编码器套件、双轴加速度传感器、三轴加速度传感器、颜色传感器、温湿度传感器、 CMU 摄像头等各一套,都能直接通过面包板与微控制器集成 2安装到机