基於人型機器人嵌入式平臺上即時控制系統多工任務應用之研究

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Title:	基於人型機器人嵌入式平臺上即時控制系統多工任務應用之研究
Other Titles:	Research of multi-threads applications for real-time control systems on humanoid robot embedded platforms
Authors:	蔡佳良;Tsai, Jia-liang
Contributors:	淡江大學電機工程學系碩士班李維聰;Lee, Wei-tsong
Keywords:	嵌入式系統;機器人;即時系統;scheduling;embedded system;Real-Time System
Date:	2010
Issue Date:	2010-09-23 17:52:56 (UTC+8)
Abstract:	競賽型的人型機器人在比賽過程中，往往伴隨著大量的資料傳輸與計算，為了能有效的處理這些相關資料以及有很好的效能展現，在這篇論文中，跟據小型人形機器人硬體系統整合設計之需求，設計出一個嵌入式系統平台為人行機器人所用，除了整合周邊傳輸硬體之外，也在軟體上建置了各功能的API程式功給各系統使用，藉由ARM平台的優點讓所完成的人形機器人之控制平台成為一個高效能且低功的系統。 CPU Scheduling(排班)是一項基本的操作系統功能，幾乎所有的計算機資源排程之前都會使用它。CPU當然是一個主要計算機資源，因此，排班是控制做作業系統設計的因素。CPU排班是當有很多可以執行的Processes時，去決定由哪一個Process去執行。之所以非常重要，因為它對整體性能全部系統可以有很大的影響和對資源利用(Sabrina et al.,2005.)。所以在本論文中，是在探討人行機器人控制理，行程處理程序(process)對系統效能的影響，而在這些行程處理程序之中，針對佔用CPU系統資源較久的行程處理程序提出來做討論:馬達行程理程序，它是一個不可搶先式之的行程處理程序 (Nonp-preemtive proces)。在人型機器人中，馬達運動控制是一比非常大量的負擔，因此在CPU排班過程中，佔用較長時間資源的行程處理程序，將會造成其他行程理程序及系統的影響。所以在本論文中，藉由國科會計劃編NSC-(96~98)-2218-E-032-004 具有教育及競賽功能的人形機器人系統之設計與開發-子計畫三：機器人即時分散嵌入式系統之研究(3/3)之下，，開發設計了嵌入式系統平台，，不但整合其他子計劃的硬體傳輸裝置介面，並且在即時模組(REAL TIME MODULE)上，設計API(Application Programming Interface)內容郭其他子計畫所使用。最後將會使用所設計好的系統，針對馬達行程處理程序做探討，希望在加入CPU排班之前，可以有效的減少佔用系統資源的時間，提升系統執行的效率。而在未來在加入其他行程處理程序於CPU排班之中做管理。 Abstract—With recent advances in the humanoid robots technology, the communication of robots has been the state of Ubiquitous Computing (said Mark Weiser). For the robot soccer game to say, once robots can share the information retrieved from different sensors, they will collaborate and have the opportunities to win the game. Moreover, the humanoid robots have more kinds of sensor such as motion control, environment sensing, motion detection, high-speed visual processing, artificial intelligence, knowledge management and intelligence control system than general robots. Therefore, competitive robots with a common operation platform will help integrate the requirements of different control systems. In this paper, a real-time distributed plat-form with REAL TIME MODULE in robot software framework was proposed to meet the real-time processing and distributed computing requirements
Appears in Collections:	[Graduate Institute & Department of Electrical Engineering] Thesis

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