為了保障教育機(jī)器人的多功能的實現(xiàn)及其系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)計了一種基于實時操作系統(tǒng)uCOS-III的教育機(jī)器人系統(tǒng)。系統(tǒng)基于Cortex-M3內(nèi)核的微控制器STM32F103VET6硬件平臺，采用uCOS-III系統(tǒng)實現(xiàn)教育機(jī)器人與串口屏的數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)了教育機(jī)器人文件系統(tǒng)、電機(jī)實時控制、傳感器數(shù)據(jù)測量和顯示等功能。文章詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的總體構(gòu)成，以及軟硬件實現(xiàn)方法；實驗表明，采用uCOS-III對教育機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行多任務(wù)管理，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)的實時性。

　　隨著人們對機(jī)器人技術(shù)智能化本質(zhì)知識的加深，機(jī)器人技術(shù)開始源源不斷地向人類活動的各個領(lǐng)域滲透。結(jié)合這些領(lǐng)域的應(yīng)用特點，人們發(fā)展了各式各樣的具有感知、決策、行動和交互能力的特種機(jī)器人和各種智能機(jī)器，教育機(jī)器人的出現(xiàn)集成了當(dāng)代科技發(fā)展的眾多成果，是培養(yǎng)跨學(xué)科、創(chuàng)新性人才的有效手段。目前，機(jī)器人教育對初、高中學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展作用越來越明顯。為了更好的滿足初、高中學(xué)生的教學(xué)需求，本文的教育機(jī)器人針對初、高中學(xué)生的思維特征研發(fā)。從市場規(guī)模看，中國具有世界上最大規(guī)模的在校人口，我國教育事業(yè)對教育機(jī)器人的需求將形成一個巨大的市場，發(fā)展教育機(jī)器人產(chǎn)業(yè)具有廣闊的市場前景。

　　教育機(jī)器人一般由控制器、機(jī)械結(jié)構(gòu)和上位機(jī)編程軟件３部分組成，本設(shè)計的教育機(jī)器人系統(tǒng)是基于控制器設(shè)計的。控制器的外形如圖１所示。控制器能夠下載上位機(jī)編程軟件的執(zhí)行程序，并對連接控制器的傳感器和電機(jī)進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)教育機(jī)器人循跡避障、熄滅火源、測量環(huán)境參數(shù)和起重運(yùn)輸物品等功能。本設(shè)計在軟件上采用uCOS-III實時操作系統(tǒng)和串口屏進(jìn)行人機(jī)交互界面開發(fā)，實現(xiàn)了教育機(jī)器人文件系統(tǒng)、傳感器數(shù)據(jù)測量和顯示、電機(jī)實時控制等。硬件上采用性能優(yōu)越的STM32芯片，提高了系統(tǒng)整體性能和可靠性。串口屏由于其簡單的通訊接口和友好的多功能觸摸界面的集成化設(shè)計，簡化了系統(tǒng)的軟件設(shè)計和硬件設(shè)計，大大節(jié)約了成本。
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