4、嵌入式系统与面向服务计算：机器人案例研究

嵌入式系统与面向服务计算：机器人案例研究

1. 引言

在当今的计算领域，将计算密集型功能外包到分布式计算环境并以服务形式提供给各实体是一种趋势。本文聚焦于机器人领域的具体应用场景，探讨如何让自主移动机器人借助分布式计算环境完成因自身计算能力有限而难以解决的任务。

2. 案例研究

• 嵌入式系统：微型机器人BeBot
  • BeBot是由帕德博恩大学海因茨·尼克斯多夫研究所开发的微型链式驱动机器人。
  • 尽管体积小巧（约9 cm × 9 cm × 8 cm），但配备了现代技术，如ARM Cortex - A8 CPU，最高频率600 MHz，可访问高达256 MB的主内存以运行嵌入式Linux环境。
  • 它通过在运行时以任意颜色照亮其光导，向人类观察者和其他机器人表达当前状态，还通过集成的W - LAN模块实现基于TCP/IP的网络通信。
  • 为扩展视野，将内置相机替换为安装在BeBot顶部的Firefly MV USB相机；将集成的W - LAN芯片替换为普通的W - LAN USB棒，使网络性能显著提高（从117 kb/s提升到2 mb/s）。
• 应用场景
  • 目标是利用BeBot作为移动物理传感器，在预定义但部分不确定的环境中定位人造物体，并根据BeBot拍摄的图像重建这些物体的三维模型。
  • 场景环境中有多个BeBot参与，为便于BeBot定位，场地包含多个人工彩色编码的地标。