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            EEPW首頁 > 手機(jī)與無線通信 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于WiFi的遠(yuǎn)程視頻傳輸智能機(jī)器人設(shè)計(jì)

            基于WiFi的遠(yuǎn)程視頻傳輸智能機(jī)器人設(shè)計(jì)

            作者: 時(shí)間:2013-04-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            摘要 以其強(qiáng)大的覆蓋范圍和更高的速率得到廣泛應(yīng)用。文中研究了無線技術(shù)在機(jī)中的應(yīng)用。文中機(jī)是以無線網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)載體,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制、音傳輸和圖像采集等功能的智能系統(tǒng)。經(jīng)測試,該機(jī)可用于在反恐偵查、戰(zhàn)場C4ISR系統(tǒng)、消防救災(zāi)、生命探測等民用及軍事領(lǐng)域。
            關(guān)鍵詞 WiFi;機(jī)器人;傳輸;數(shù)據(jù)采集

            WiFi是一種無線局域網(wǎng)運(yùn)用技術(shù),其出現(xiàn)以來,憑借組網(wǎng)方便、易于擴(kuò)展等特點(diǎn),有著廣泛的應(yīng)用前景。而無線接入和高速傳輸是WiFi的主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn),WiFi技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的結(jié)合便產(chǎn)生了WiFiRobot。WiFi Robot是集無線通訊、音視頻傳輸、數(shù)據(jù)采集、多向機(jī)械云臺(tái)、燈光控制、環(huán)境檢測、超聲波測距、紅外壁障、超聲波領(lǐng)航、動(dòng)力四驅(qū)、攝像頭云臺(tái)等功能為一體的多功能智能遙感機(jī)器人,以WiFi網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái),以高速M(fèi)CU為數(shù)據(jù)處理中心,可通過電腦、智能手機(jī)、平板電腦等設(shè)備進(jìn)行控制,并可拓展更多功能。

            1 基本原理
            的機(jī)器人所要實(shí)現(xiàn)的功能為:操作員在操作終端通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)連接到小車內(nèi)置的WiFi模塊上,并向其發(fā)出相關(guān)操作指令,WiFi模塊接收指令并傳遞給內(nèi)置的單片機(jī),單片機(jī)通過控制電路讓機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)的指令;同時(shí),安裝在機(jī)器人上的各種傳感器和攝像頭可以通過WiFi網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)反向傳遞給操作終端,從而實(shí)現(xiàn)上下行控制及雙向通信,以便操作員實(shí)時(shí)了解機(jī)器人周圍的環(huán)境,并根據(jù)環(huán)境情況發(fā)出指令控制機(jī)器人執(zhí)行特定的任務(wù),實(shí)現(xiàn)交互式操作,圖1為系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)框圖。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/153531.htm

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            2 硬件
            硬件系統(tǒng)由車體部分、路由器、攝像頭及云臺(tái)、驅(qū)動(dòng)板、紅外壁障、車燈部分等構(gòu)成。
            (1)車體部分。車體部分主要由4個(gè)12 V/120轉(zhuǎn)直流電機(jī)和電池組構(gòu)成,電機(jī)兩兩并聯(lián),相當(dāng)于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)。為方便電池充放電,設(shè)計(jì)了充放電電路,只需撥動(dòng)開關(guān)即可實(shí)現(xiàn)充放電操作。電池組電源12 V,可多個(gè)并聯(lián)使用,為機(jī)器人提高持久動(dòng)力。
            (2)攝像頭及云臺(tái)。攝像頭選擇高質(zhì)量高清攝像頭進(jìn)行監(jiān)控,攝像頭滿足0°~180°水平,0°~180°上下旋轉(zhuǎn),可以遠(yuǎn)程打開或關(guān)閉。攝像頭型號(hào)為索尼PS2,通訊接口為USB協(xié)議。云臺(tái)由2個(gè)MG995數(shù)字舵機(jī)及其他輔助材料構(gòu)成。
            (3)路由器(WiFi模塊)。WiFi模塊采用TP—LINK全新推出的150 Mbit·s-1迷你型3G無線路由器。該路由器具有尺寸小,供電電壓低的特點(diǎn)。其供電電壓只有5 V,且支持OpenWrt。OpenWrt是一個(gè)Linux的開源路由固件,提供了一個(gè)完全可寫的文件系統(tǒng)及軟件包管理,對(duì)支持OpenWrt的路由器刷機(jī)后,其相當(dāng)于一個(gè)Linux小系統(tǒng)。路由器選擇OpenWrt作為操作系統(tǒng),將USB攝像頭采集的現(xiàn)場圖片發(fā)給遠(yuǎn)端的PC控制終端,并將上位機(jī)發(fā)出的命令通過串口轉(zhuǎn)發(fā)給單片機(jī)控制系統(tǒng)。
            (4)驅(qū)動(dòng)模塊??刂瓢逯饕娫茨K、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)、下載串口、單片機(jī)電路、紅外壁障、車燈控制以及數(shù)據(jù)通信接口等。在此主要介紹電機(jī)驅(qū)動(dòng)和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊。電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用英飛凌公司的BTS7960直流電刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,其具有大電流MOSFET半橋結(jié)構(gòu)。芯片具有較高的集成度和足夠的輸出能力,并在能耗方面具有優(yōu)勢。在集成化和小型化的電機(jī)控制系統(tǒng)中,適合作為理想的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。
            圖2為BTS7960與單片機(jī)組成的H電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。由于所采用驅(qū)動(dòng)芯片是半橋,因此需要采用兩片以構(gòu)成全橋?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。

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            單片機(jī)產(chǎn)生2路PWM輸出作為兩片BTS7960的控制信號(hào),同時(shí)要求PWM0、PWM1不能同時(shí)為高電平。采用定時(shí)器輸出硬件PWM脈沖,使得單片機(jī)CPU只在改變PWM占空比時(shí)參與運(yùn)算,這樣可大幅減輕系統(tǒng)運(yùn)算負(fù)擔(dān)和PWM軟件編程成本。

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