智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括智能車(chē)，該智能車(chē)包括車(chē)體、以及安裝在車(chē)體上的車(chē)輪、電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和單片機(jī)最小系統(tǒng)，單片機(jī)最小系統(tǒng)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與電機(jī)連接，電機(jī)與車(chē)輪連接；還包括遠(yuǎn)程控制手機(jī)、第一藍(lán)牙模塊和車(chē)載手機(jī)，車(chē)載手機(jī)和第一藍(lán)牙模塊設(shè)置在車(chē)體上，所述第一藍(lán)牙模塊與單片機(jī)最小系統(tǒng)連接，所述車(chē)載手機(jī)具有第二藍(lán)牙模塊，該車(chē)載手機(jī)通過(guò)第二藍(lán)牙模塊、第一藍(lán)牙模塊與單片機(jī)最小系統(tǒng)建立通信連接，所述車(chē)載手機(jī)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程控制手機(jī)建立通信連接。本實(shí)用新型能夠?qū)χ悄苘?chē)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于遠(yuǎn)程控制技術(shù)，具體涉及智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]智能車(chē)是移動(dòng)機(jī)器人的一種，其內(nèi)容涵蓋機(jī)械、汽車(chē)、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、傳感技術(shù)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)領(lǐng)域，被廣泛的應(yīng)用于工廠(chǎng)自動(dòng)料車(chē)、固定場(chǎng)地搬運(yùn)車(chē)等，也可應(yīng)用于復(fù)雜、惡劣的工作環(huán)境，具有良好的民用和軍用前景?，F(xiàn)有智能車(chē)大多依靠其自身預(yù)置的程序進(jìn)行自我控制，或通過(guò)遙控器進(jìn)行控制，這兩種控制方式的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，但只能進(jìn)行短距離控制，因此其應(yīng)用范圍受到了很大地限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，能對(duì)智能車(chē)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
[0004]本實(shí)用新型所述的一種智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括智能車(chē)，該智能車(chē)包括車(chē)體、以及安裝在車(chē)體上的車(chē)輪、電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和單片機(jī)最小系統(tǒng)，單片機(jī)最小系統(tǒng)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與電機(jī)連接，電機(jī)與車(chē)輪連接；還包括遠(yuǎn)程控制手機(jī)、第一藍(lán)牙模塊和車(chē)載手機(jī)，車(chē)載手機(jī)和第一藍(lán)牙模塊設(shè)置在車(chē)體上，所述第一藍(lán)牙模塊與單片機(jī)最小系統(tǒng)連接，所述車(chē)載手機(jī)具有第二藍(lán)牙模塊，該車(chē)載手機(jī)通過(guò)第二藍(lán)牙模塊、第一藍(lán)牙模塊與單片機(jī)最小系統(tǒng)建立通信連接，所述車(chē)載手機(jī)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程控制手機(jī)建立通信連接。
[0005]所述單片機(jī)最小系統(tǒng)的型號(hào)為Arduino Uno,或?yàn)锳rduino Mega ADK,或?yàn)锳rduino Pro，或?yàn)?Arduino F1，或?yàn)?ATmegal28，或?yàn)?ATMEGA48，或?yàn)?ATMEGA488，或?yàn)?ATMEGA4168，或?yàn)?AT90S2323，或?yàn)?AT90S2343，或?yàn)?ATMEGA8535，或?yàn)?ATMEGA64，或?yàn)锳TMEGAI28。
[0006]所述車(chē)載手機(jī)和遠(yuǎn)程控制手機(jī)均為Android系統(tǒng)智能手機(jī)。
[0007]所述第一藍(lán)牙模塊的型號(hào)為HC-05，或CSR8640，或BCM20741，或MS47SF2，或CC2541。
[0008]所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括芯片L298N以及外圍電路，所述電機(jī)為兩個(gè)，所述芯片L298N的2腳和3腳與其中一個(gè)電機(jī)連接，芯片L298N的13腳和14腳與另一個(gè)電機(jī)連接。
[0009]本實(shí)用新型所述智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010](I)通過(guò)2臺(tái)Android系統(tǒng)智能手機(jī)間視頻信號(hào)和控制信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸，實(shí)現(xiàn)了智能手機(jī)通過(guò)3G或4G網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制；
[0011](2)通過(guò)本地手機(jī)的按鍵操作，可實(shí)時(shí)控制機(jī)器人的前后、左右移動(dòng)，進(jìn)而可在本地實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的遠(yuǎn)程可移動(dòng)監(jiān)控；
[0012](3)利用Android系統(tǒng)智能手機(jī)的語(yǔ)音識(shí)別功能，可在本地實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程移動(dòng)機(jī)器人的聲控，執(zhí)行包括移動(dòng)和拍照等動(dòng)作；
[0013](4) Android系統(tǒng)智能手機(jī)通過(guò)第一藍(lán)牙模塊與單片機(jī)最小系統(tǒng)連接，減少了連線(xiàn)，增加了使用的靈活性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1中單片機(jī)最小系統(tǒng)的電路圖；
[0016]圖3為圖1中第一藍(lán)牙模塊的電路圖；
[0017]圖4為圖1中電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電路圖；
[0018]圖5為本實(shí)用新型的流程圖之一(車(chē)載手機(jī)端)；
[0019]圖6為本實(shí)用新型的流程圖之二 (遠(yuǎn)程控制手機(jī)端)
[0020]圖7為本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程按鍵控制流程圖；
[0021]圖8為本實(shí)用新型的語(yǔ)音控制流程圖；
[0022]圖9為本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程抓拍流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]如圖1所示的智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括智能車(chē)2、遠(yuǎn)程控制手機(jī)1、第一藍(lán)牙模塊4、車(chē)載手機(jī)3，該智能車(chē)2包括車(chē)體、以及設(shè)置在車(chē)體上的車(chē)輪、電機(jī)7、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊5和單片機(jī)最小系統(tǒng)6，所述第一藍(lán)牙模塊4和車(chē)載手機(jī)3設(shè)置在車(chē)體上，單片機(jī)最小系統(tǒng)6分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊5和第一藍(lán)牙模塊4連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊5與電機(jī)7連接，所述車(chē)載手機(jī)3具有第二藍(lán)牙模塊，該車(chē)載手機(jī)3通過(guò)第二藍(lán)牙模塊、第一藍(lán)牙模塊4與單片機(jī)最小系統(tǒng)6建立通信連接，所述車(chē)載手機(jī)3通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程控制(比如:3G或4G)手機(jī)I建立通信連接。遠(yuǎn)程控制手機(jī)I和車(chē)載手機(jī)3均為Android系統(tǒng)智能手機(jī)。
[0025]如圖2所示，單片機(jī)最小系統(tǒng)6為Arduino單片機(jī)控制器，其包括微處理器ATMEGA8_TQFP32、接口轉(zhuǎn)換芯片 FT232RL、USN_MINI_B 接口、ICSP 接口、線(xiàn)性穩(wěn)壓電源LM2940、接插件Jl和接插件J2。
[0026]如圖3所示，第一藍(lán)牙模塊4采用HC-05藍(lán)牙模塊，其包括芯片HC-05、接插件J3、芯片RT9193-3.3以及外圍電路。
[0027]如圖4所示，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊5包括芯片L298N、電機(jī)Ml、電機(jī)M2以及外圍電路，芯片L298N的2腳和3腳與電機(jī)Ml連接，芯片L298N的13腳和14腳與電機(jī)M2連接。智能車(chē)2采用履帶式車(chē)模。其中一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)智能車(chē)2的左車(chē)輪，另一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)智能車(chē)2的右車(chē)輪。當(dāng)兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)左車(chē)輪和右車(chē)輪同速向前轉(zhuǎn)時(shí)，智能車(chē)2前進(jìn)；當(dāng)兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)左車(chē)輪和右車(chē)輪同速向后轉(zhuǎn)時(shí)，智能車(chē)2后退；當(dāng)一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)左車(chē)輪向后轉(zhuǎn)，另一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)右車(chē)輪向前轉(zhuǎn)時(shí)，智能車(chē)2左轉(zhuǎn)；當(dāng)一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)左車(chē)輪向前轉(zhuǎn)，另一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)右車(chē)輪向后轉(zhuǎn)時(shí)，智能車(chē)2右轉(zhuǎn)。
[0028]如圖5和圖6所示，車(chē)載手機(jī)3獲取YUV420SP的視頻數(shù)據(jù)流，將視頻數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)碼為RGB數(shù)據(jù)流，然后連到一個(gè)發(fā)送Filter，通過(guò)UDP (即用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)傳輸視頻把RGB數(shù)據(jù)流發(fā)送出去。遠(yuǎn)程控制手機(jī)I通過(guò)一個(gè)接收Filter接收車(chē)載手機(jī)3發(fā)送的視頻流，然后轉(zhuǎn)換為Bitmap (即位圖文件),再顯示到ImageView上。
[0029]如圖7所示，當(dāng)車(chē)載手機(jī)3接收到遠(yuǎn)程控制手機(jī)I發(fā)送的控制指令后，車(chē)載手機(jī)3將該控制指令通過(guò)第一藍(lán)牙模塊4發(fā)送給單片機(jī)最小系統(tǒng)6，單片機(jī)最小系統(tǒng)6基于該控制指令控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊5，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊5驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)，使智能車(chē)做出相應(yīng)的動(dòng)作。
[0030]在遠(yuǎn)程控制手機(jī)I上設(shè)置有五個(gè)指令鍵，其中:“丨”表示前行，“丨”表示后退，“一”表示向左轉(zhuǎn)，“一”表示向右轉(zhuǎn)，“停”表示停止。遠(yuǎn)程控制手機(jī)I通過(guò)這五個(gè)指令鍵來(lái)發(fā)送控制指令給車(chē)載手機(jī)3。由于操作人員在發(fā)送控制指令前，可通過(guò)遠(yuǎn)程控制手機(jī)I遠(yuǎn)程查看智能車(chē)2當(dāng)前所在位置的路況，故能夠有效避免智能車(chē)2與障礙物發(fā)生碰撞。
[0031]比如:當(dāng)在遠(yuǎn)程控制手機(jī)I上點(diǎn)擊“丨”指令鍵時(shí)，遠(yuǎn)程控制手機(jī)I通過(guò)3G(或4G)通信網(wǎng)絡(luò)將該控制指令發(fā)送給車(chē)載手機(jī)3，車(chē)載手機(jī)3通過(guò)第一藍(lán)牙模塊4將接收到的控制指令發(fā)送給單片機(jī)最小系統(tǒng)6，單片機(jī)最小系統(tǒng)6對(duì)該控制指令進(jìn)行處理并將處理的結(jié)果發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊5，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊5通過(guò)電機(jī)Ml和電機(jī)M2驅(qū)動(dòng)智能車(chē)2向前運(yùn)動(dòng)。
[0032]如圖8所示，本發(fā)明所述的智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)通過(guò)兩臺(tái)智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程語(yǔ)音控制，可支持監(jiān)控端和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行音訊訊號(hào)傳遞，進(jìn)行遠(yuǎn)程語(yǔ)音控制。該遠(yuǎn)程控制語(yǔ)音軟件包括網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音裝置用于接收、傳送和播放音訊訊號(hào)。該功能是基于Android系統(tǒng)自身的sdk實(shí)現(xiàn)的。具體實(shí)現(xiàn)原理如下:
[0033]語(yǔ)音指令提取:在遠(yuǎn)程控制手機(jī)I的手機(jī)語(yǔ)音控制界面上按語(yǔ)音按鈕，對(duì)其進(jìn)行錄音，包括:“前進(jìn)”、“后退”、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”、“停”這5個(gè)控制指令，對(duì)其進(jìn)行編碼分析和語(yǔ)音模型比對(duì)，特征提取后存于語(yǔ)音庫(kù)，再對(duì)語(yǔ)音庫(kù)中的語(yǔ)音進(jìn)行解碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制指令類(lèi)型，存儲(chǔ)在指令庫(kù)中。
[0034]語(yǔ)音識(shí)別:當(dāng)遠(yuǎn)程控制手機(jī)I重新獲取用戶(hù)動(dòng)態(tài)口令后，與指令庫(kù)中的二進(jìn)制指令進(jìn)行匹配，若相同，則發(fā)送該控制指令；若不相同，則不發(fā)送該指令。發(fā)送指令時(shí)，不能同時(shí)發(fā)送兩條指令，必須要等待一條指令執(zhí)行完畢后才能發(fā)送下一條指令，例如:左轉(zhuǎn)前進(jìn)，必須是:左轉(zhuǎn)一停一前進(jìn)。
[0035]當(dāng)車(chē)載手機(jī)3接收到該控制指令后，車(chē)載手機(jī)3將該控制指令通過(guò)第二藍(lán)牙模塊、第一藍(lán)牙模塊4與單片機(jī)最小系統(tǒng)6建立的通信連接轉(zhuǎn)發(fā)給單片機(jī)最小系統(tǒng)6，由單片機(jī)最小系統(tǒng)6執(zhí)行該控制指令。
[0036]如圖9所示，本發(fā)明所述的智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抓拍，該功能是基于Android系統(tǒng)自身的sdk實(shí)現(xiàn)的。抓拍是在視頻傳輸?shù)倪^(guò)程中實(shí)時(shí)抓拍，將車(chē)載手機(jī)3發(fā)送過(guò)來(lái)的RGB數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為Bitmap，使得視頻數(shù)據(jù)流連續(xù)。如果在傳輸中想要捕捉某一時(shí)刻的圖片，就可以按下拍照，將Bitmap轉(zhuǎn)碼為Png圖片，并將此時(shí)捕捉的圖片保存至內(nèi)存卡中，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)抓拍。
[0037]本發(fā)明所示的所述第一藍(lán)牙模塊的型號(hào)亦可為CSR8640，或BCM20741，或MS47SF2，或CC2541。所述單片機(jī)最小系統(tǒng)的型號(hào)亦可為Arduino Uno，或?yàn)锳rduinoMega ADK，或?yàn)?Arduino Pro，或?yàn)?Arduino F1，或?yàn)?ATmegal28，或?yàn)?ATMEGA48，或?yàn)锳TMEGA488,或?yàn)?ATMEGA4168，或?yàn)?AT90S2323，或?yàn)?AT90S2343，或?yàn)?ATMEGA8535，或?yàn)锳TMEGA64,或?yàn)?ATMEGA128。
【權(quán)利要求】
1.一種智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括智能車(chē)(2)，該智能車(chē)(2)包括車(chē)體、以及安裝在車(chē)體上的車(chē)輪、電機(jī)(7 )、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(5 )和單片機(jī)最小系統(tǒng)(6 )，單片機(jī)最小系統(tǒng)(6 )與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(5)連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(5)與電機(jī)(7)連接，電機(jī)(7)與車(chē)輪連接；其特征在于:還包括遠(yuǎn)程控制手機(jī)(I )、第一藍(lán)牙模塊(4)和車(chē)載手機(jī)(3)，車(chē)載手機(jī)(3)和第一藍(lán)牙模塊(4)設(shè)置在車(chē)體上，所述第一藍(lán)牙模塊(4)與單片機(jī)最小系統(tǒng)(6)連接，所述車(chē)載手機(jī)(3)具有第二藍(lán)牙模塊，該車(chē)載手機(jī)(3)通過(guò)第二藍(lán)牙模塊、第一藍(lán)牙模塊(4)與單片機(jī)最小系統(tǒng)(6 )建立通信連接，所述車(chē)載手機(jī)(3 )通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程控制手機(jī)(I)建立通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)最小系統(tǒng)(6)的型號(hào)為 Arduino Uno,或?yàn)?Arduino Mega ADK,或?yàn)?Arduino Pro ,或?yàn)?ArduinoF1，或?yàn)?ATmegal28，或?yàn)?ATMEGA48，或?yàn)?ATMEGA488，或?yàn)?ATMEGA4168，或?yàn)?AT90S2323，或?yàn)?AT90S2343，或?yàn)?ATMEGA8535，或?yàn)?ATMEGA64，或?yàn)?ATMEGA128。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述車(chē)載手機(jī)(3)和遠(yuǎn)程控制手機(jī)(I)均為Android系統(tǒng)智日纟手機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述第一藍(lán)牙模塊的型號(hào)為 HC-05，或 CSR8640,或 BCM20741，或 MS47SF2,或 CC2541。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(5)包括芯片L298N以及外圍電路，所述電機(jī)(7)為兩個(gè)，所述芯片L298N的2腳和3腳與其中一個(gè)電機(jī)連接，芯片L298N的13腳和14腳與另一個(gè)電機(jī)連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK204086873SQ201420382515
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】王進(jìn), 姜江, 趙蕊, 邵明偉, 楊康, 蔡通, 陳喬松 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)