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          基于WiFi的遠程視頻傳輸智能機器人設(shè)計

          作者: 時間:2013-04-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

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

          WiFi是一種無線局域網(wǎng)運用技術(shù),其出現(xiàn)以來,憑借組網(wǎng)方便、易于擴展等特點,有著廣泛的應用前景。而無線接入和高速傳輸是WiFi的主要技術(shù)優(yōu)點,WiFi技術(shù)與機器人技術(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、多向機械云臺、燈光控制、環(huán)境檢測、超聲波測距、紅外壁障、超聲波領(lǐng)航、動力四驅(qū)、攝像頭云臺等功能為一體的多功能智能遙感機器人,以WiFi網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸平臺,以高速MCU為數(shù)據(jù)處理中心,可通過電腦、智能手機、平板電腦等設(shè)備進行控制,并可拓展更多功能。

          1 基本原理
          的機器人所要實現(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,單片機通過控制電路讓機器人執(zhí)行相應的指令;同時,安裝在機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,從而實現(xiàn)上下行控制及雙向通信,以便操作員實時了解機器人周圍的環(huán)境,并根據(jù)環(huán)境情況發(fā)出指令控制機器人執(zhí)行特定的任務(wù),實現(xiàn)交互式操作,圖1為系統(tǒng)整體實現(xiàn)框圖。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.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、驅(qū)動板、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12 V/120轉(zhuǎn)直流電機和電池組構(gòu)成,電機兩兩并聯(lián),相當于驅(qū)動兩個電機。為方便電池充放電,設(shè)計了充放電電路,只需撥動開關(guān)即可實現(xiàn)充放電操作。電池組電源12 V,可多個并聯(lián)使用,為機器人提高持久動力。
          (2)攝像頭及云臺。攝像頭選擇高質(zhì)量高清攝像頭進行監(jiān)控,攝像頭滿足0°~180°水平,0°~180°上下旋轉(zhuǎn),可以遠程打開或關(guān)閉。攝像頭型號為索尼PS2,通訊接口為USB協(xié)議。云臺由2個MG995數(shù)字舵機及其他輔助材料構(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。其供電電壓只有5 V,且支持OpenWrt。OpenWrt是一個Linux的開源路由固件,提供了一個完全可寫的文件系統(tǒng)及軟件包管理,對支持OpenWrt的路由器刷機后,其相當于一個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)給遠端的PC控制終端,并將上位機發(fā)出的命令通過串口轉(zhuǎn)發(fā)給單片機控制系統(tǒng)。
          (4)驅(qū)動模塊??刂瓢逯饕娫茨K、電機驅(qū)動、舵機驅(qū)動、下載串口、單片機電路、紅外壁障、車燈控制以及數(shù)據(jù)通信接口等。在此主要介紹電機驅(qū)動和舵機驅(qū)動兩個驅(qū)動模塊。電機驅(qū)動采用英飛凌公司的BTS7960直流電刷電機驅(qū)動芯片,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控制系統(tǒng)中,適合作為理想的電機驅(qū)動芯片。
          圖2為BTS7960與單片機組成的H電機驅(qū)動單元。由于所采用驅(qū)動芯片是半橋,因此需要采用兩片以構(gòu)成全橋?qū)崿F(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)。

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          單片機產(chǎn)生2路PWM輸出作為兩片BTS7960的控制信號,同時要求PWM0、PWM1不能同時為高電平。采用定時器輸出硬件PWM脈沖,使得單片機CPU只在改變PWM占空比時參與運算,這樣可大幅減輕系統(tǒng)運算負擔和PWM軟件編程成本。

          路由器相關(guān)文章:路由器工作原理


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