[发明专利]伺服电机无线视频控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械运动控制技术，特别涉及一种伺服电机无线视频控制装置。

背景技术

伺服电机具有精度高、噪声低、高速性能好的特点，在精密医疗器械，硅晶片传输机器人和激光加工等精密机械运动控制领域有着重要应用。在上述场合下，为了确保精密机械运动控制的精度要求，一般不希望操作人员频繁地在现场进行电机的启停，转速调整等操作，为此有必要研制一种针对伺服电机的无线视频监控方法和装置。

发明内容

本发明是针对高精度伺服电机需要无线监控更发挥其优势的问题，提出了一种伺服电机无线视频控制装置，利用PC机、ARM、无线射频、视频获取和伺服驱动等技术，实现了有障碍100米无线视频遥控伺服电机的功能。

本发明的技术方案为：一种伺服电机无线视频控制装置，包括执行机和上位机，执行机包括ARM控制器，无线视频发送模块，控制信号无线接收模块和直流伺服电机驱动器，上位机包括PC机，无线视频接收模块，控制信号无线发送模块，AV/USB接口，摄像头模块采集电机运行情况的视频信号，由无线视频发送模块送出，上位机中的无线视频接收模块接收视频信号通过AV/USB接口传递给PC机，PC机采集视频信号并在视频窗口显示，实时监视远程电机的运行状态，PC机输出电机控制指令，再由无线发送模块发射，执行机的控制信号无线接收模块接收控制指令，控制指令经ARM控制器处理后在LCD上面显示，并通过RS-232串口发送到伺服驱动器，驱动电机运行。

所述摄像头模块中摄像头选用夜视功能的摄像头；无线视频发送/接收模块选用1.2GHZ频段700mW无线视频传输模块；控制指令无线发送/接收模块选用2.4GHz频段100mW功率的NRF24L01+无线数据传输模块。

所述AV/USB接口将接收到的AV视频信号转化为USB格式，选用型号EasyCAP001。

本发明的有益效果在于：本发明伺服电机无线视频控制装置，实现了有障碍100米无线视频遥控伺服电机的功能。操作人员可远离工作现场，通过我们自行开发的上位机监控软件，即可观察工作现场伺服电机的实际运行视频，又可输入指令控制电机的启停和运行速度。

附图说明

图1为本发明伺服电机无线视频控制装置中执行机结构框图；

图2为本发明伺服电机无线视频控制装置中上位机结构框图；

图3为本发明伺服电机无线视频控制装置中控制器上位机程序流程图；

图4为本发明伺服电机无线视频控制装置中执行机程序流程图。

具体实施方式

无线摄像头具有红外夜视功能，便于夜间监控。选用1.2GHz的无线视频传输模块，具有较好的穿透力，抗干扰能力强。选用ARM公司新一代32位Cortex-M3处理器作为控制器，具有处理速度快，性价比高的特点。操作人员可远离工作现场，通过我们自行开发的上位机控制软件，即可观察工作现场伺服电机的实际运行视频，又可输入指令控制电机的启停和运行速度。

利用PC机、ARM、无线射频、视频获取和伺服驱动等技术，实现伺服电机运动远程无线视频观察和控制。下面分硬件设计，软件设计和操作步骤，实验效果四部分进行说明。

执行机硬件包括ARM控制器5，无线视频发送模块1，控制信号无线接收模块3和直流伺服电机驱动器6，如图1所示。其中，摄像头模块1采集电机运行情况的视频信号，由无线视频发送模块2送出。无线数据接收模块3接收到上位机发过来的控制命令信号，经ARM控制器5处理后在LCD4上面显示，并通过RS-232串口发送到伺服驱动器6，实现对伺服电机7的远程控制。

上位机结构框图如图2所示，上位机硬件则包括PC机10，无线视频接收模块8，控制信号无线发送模块11，AV/USB接口9。其中，无线视频接收模块8把接收到的视频信号通过AV/USB接口9传递给PC机，利用Visual Basic中的视频控件采集视频信号并在视频窗口显示，实现对电机7的远程监视。在控制窗口输入电机控制指令，再由无线发送模块11发射出去。

所用到的硬件选型原则概述如下：

（1）                          摄像头：选用100万像素10m夜视功能摄像头。对工作现场光源无特殊要求。