機(jī)器人遠(yuǎn)程控制

康一寧 尚昱帆

摘 要：本實(shí)用新型提供了一種機(jī)器人遠(yuǎn)程控制裝置，它包括手機(jī)終端、公網(wǎng)服務(wù)器、控制板、機(jī)器人控制器、攝像頭，手機(jī)終端、控制板通過無線網(wǎng)絡(luò)與公網(wǎng)服務(wù)器連接，控制板設(shè)置有單片機(jī)、USB端口、藍(lán)牙適配器，控制板通過數(shù)據(jù)線與攝像頭連接，控制板通過藍(lán)牙適配器與機(jī)器人控制器連接，機(jī)器人控制器與機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，通過智能終端-手機(jī)遠(yuǎn)程無線連接機(jī)器人并且流暢接收由圖像傳感器捕獲到的視頻，根據(jù)實(shí)時(shí)圖像操控機(jī)器人完成各項(xiàng)活動(dòng)，采用3G無線網(wǎng)傳輸，擺脫了短距離傳輸局限性，其操作區(qū)域可擴(kuò)展到無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的所有區(qū)域，因此具有操作區(qū)域連續(xù)、可移動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程控制 3G無線網(wǎng)傳輸 手機(jī)終端 藍(lán)牙適配器 無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋 藍(lán)牙樂高NXT機(jī)器人

中圖分類號(hào)：TP242.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）02（c）-00-01

一種機(jī)器人遠(yuǎn)程控制裝置，其特征在于：它包括手機(jī)終端、公網(wǎng)服務(wù)器、控制板、機(jī)器人控制器、攝像頭，手機(jī)終端、控制板通過無線網(wǎng)絡(luò)與公網(wǎng)服務(wù)器連接，控制板設(shè)置有單片機(jī)、USB端口、藍(lán)牙適配器，控制板通過數(shù)據(jù)線與攝像頭連接，控制板通過藍(lán)牙適配器與機(jī)器人控制器連接，機(jī)器人控制器與機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接。

根據(jù)權(quán)利要求所述的機(jī)器人遠(yuǎn)程控制裝置，其特征在于：控制板通過無線網(wǎng)卡與公網(wǎng)服務(wù)器連接。

1 一種機(jī)器人遠(yuǎn)程控制裝置

1.1 技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)器人控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制裝置。

1.2 背景技術(shù)

機(jī)器人遠(yuǎn)程控制技術(shù)的研究開始于20世紀(jì)60年代，隨著人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)和機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，不可避免出現(xiàn)一些相對(duì)比較惡劣的工作環(huán)境，比如，火山探險(xiǎn)、深海探密、空間探索，軍事場地巡邏、偵察、監(jiān)視，在生物、化學(xué)、核試驗(yàn)場地作業(yè)等。危險(xiǎn)的環(huán)境，對(duì)操作人員的人身安全和身心健康造成極大危害，有時(shí)甚至導(dǎo)致死亡。因此很多在惡劣環(huán)境下對(duì)現(xiàn)場工作機(jī)器人的控制方式已從傳統(tǒng)的現(xiàn)場控制方式發(fā)展到無線遠(yuǎn)程控制方式。

目前，智能機(jī)器人的檢測與控制端是直接對(duì)工作現(xiàn)場的機(jī)器人進(jìn)行操控，通過控制終端的控制指令對(duì)機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，通過對(duì)現(xiàn)場機(jī)器人數(shù)據(jù)的采集并進(jìn)行分析通過傳輸通道反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控端，現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集跟遠(yuǎn)程控制端實(shí)際上是一個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，是以計(jì)算機(jī)為中心的集現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、管理、傳輸為一體的機(jī)器人控制系統(tǒng)，這種控制裝置的方式存在傳輸距離短，不方便移動(dòng)操作的問題。

1.3 發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是要提供一種使用方便靈活度高的機(jī)器人遠(yuǎn)程控制裝置。

一種機(jī)器人遠(yuǎn)程控制裝置，它包括手機(jī)終端、公網(wǎng)服務(wù)器、控制板、機(jī)器人控制器、攝像頭，手機(jī)終端、控制板通過無線網(wǎng)絡(luò)與公網(wǎng)服務(wù)器連接，控制板設(shè)置有單片機(jī)、USB端口、藍(lán)牙適配器，控制板通過數(shù)據(jù)線與攝像頭連接，控制板通過藍(lán)牙適配器與機(jī)器人控制器藍(lán)牙連接，機(jī)器人控制器與機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接。

所述的控制板通過無線網(wǎng)卡與公網(wǎng)服務(wù)器連接。

所述的無線連接為3G網(wǎng)絡(luò)傳輸連接。

通過智能終端-手機(jī)連接機(jī)器人并且流暢接收由圖像傳感器捕獲到的視頻，根據(jù)實(shí)時(shí)圖像操控機(jī)器人完成各項(xiàng)活動(dòng)。本裝置通過3G網(wǎng)絡(luò)和藍(lán)牙的組合，構(gòu)建一個(gè)覆蓋近距離及遠(yuǎn)程場合的人機(jī)交互控制系統(tǒng)，使得隨時(shí)隨地的、全方位的智能機(jī)器人多媒體信息交流和控制得以實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型的有益效果為：

基于無線通信網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程遙控操作，擺脫了短距離傳輸局限性，其操作區(qū)域可擴(kuò)展到無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的所有區(qū)域，因此具有操作區(qū)域連續(xù)、可移動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。

2 具體實(shí)施方式

機(jī)器人遠(yuǎn)程控制裝置，它包括手機(jī)終端、公網(wǎng)服務(wù)器、控制板、機(jī)器人控制器、攝像頭，手機(jī)終端、控制板通過無線網(wǎng)絡(luò)與公網(wǎng)服務(wù)器連接，控制板設(shè)置有單片機(jī)、USB端口、藍(lán)牙適配器，控制板通過數(shù)據(jù)線與攝像頭連接，控制板通過藍(lán)牙適配器與機(jī)器人控制器藍(lán)牙連接，機(jī)器人控制器與機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接。

所屬的控制板固定設(shè)置在機(jī)器人機(jī)體上，控制板與攝像頭的USB線固定連接，機(jī)器人選用藍(lán)牙樂高NXT機(jī)器人，其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制器通過藍(lán)牙與控制板連接。

所述的公網(wǎng)服務(wù)器選用可上網(wǎng)PC機(jī)，其軟件環(huán)境為PHP+MYSQL，安裝apache、PHP5、MYSQL數(shù)據(jù)庫以及phpmyadmin數(shù)據(jù)庫管理程序，所需軟件均為開源免費(fèi)軟件，可以在其網(wǎng)站上下載，采用固定IP的動(dòng)態(tài)域名搭建公網(wǎng)服務(wù)器，操作用戶通過瀏覽器訪問即可實(shí)現(xiàn)登陸

操作。機(jī)器人數(shù)據(jù)發(fā)送端涉及連接的主要是跟接收端的遠(yuǎn)程交互，以3G無線網(wǎng)為載體輸送文字信息并接收視頻數(shù)據(jù)；同時(shí)機(jī)器人發(fā)送端和操作者手機(jī)端之間的交互主要通過公網(wǎng)服務(wù)器軟件操作界面來實(shí)現(xiàn)。

攝像頭獲取視頻，截取即時(shí)的數(shù)據(jù)信息，將圖像數(shù)據(jù)解析成byte數(shù)組，通過控制板發(fā)送出去。

手機(jī)終端選用android智能手機(jī)，控制板內(nèi)選用6410開發(fā)板，華為無線網(wǎng)卡。

將樂高NXT機(jī)器人控制器打開，開啟藍(lán)牙功能，運(yùn)行控制板上的樂高機(jī)器人控制服務(wù)端軟件，將控制板與機(jī)器人控制器進(jìn)行藍(lán)牙配對(duì)連接，同時(shí)控制板通過無線網(wǎng)卡撥號(hào)上網(wǎng)與公網(wǎng)服務(wù)器連接，手機(jī)通過3G無線網(wǎng)絡(luò)登錄服務(wù)器，獲取數(shù)據(jù)并發(fā)送指令控制機(jī)器人控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)，完成對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制操作。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘇俊輝，王海平.防水閘門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].科技資訊，2012（12）.