[发明专利]基于视觉检测的运动体控制系统和方法以及机电运动体在审
申请号: | 201510726701.8 | 申请日: | 2015-10-30 |
公开(公告)号: | CN105214323A | 公开(公告)日: | 2016-01-06 |
发明(设计)人: | 王丁;孙小君 | 申请(专利权)人: | 黑龙江大学 |
主分类号: | A63H30/04 | 分类号: | A63H30/04 |
代理公司: | 哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙) 23209 | 代理人: | 张金珠 |
地址: | 150080 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 视觉 检测 运动 控制系统 方法 以及 机电 | ||
1.基于视觉检测的运动体控制系统,其特征在于,所述运动体控制系统包括机电运动体和移动终端,其中,所述机电运动体包括机械结构部件和控制装置,所述控制装置包括电机、电机驱动单元、控制处理单元以及第一通信单元,所述电机与所述机械结构部件相机械连接,所述电机驱动单元与所述电机相电连接,所述控制处理单元电连接所述电机驱动单元和所述第一通信单元;所述移动终端包括摄像单元和第二通信单元;
所述机电运动体通过所述控制处理单元控制所述电机驱动单元输出初始驱动信号,以利用所述初始驱动信号驱动所述电机转动并带动所述机械结构部件运动;
所述移动终端通过所述摄像单元捕获所述机电运动体的实时动态图像,并通过所述第二通信单元将所述实时动态图像以无线通讯方式发送给所述机电运动体;
所述机电运动体通过所述第一通信单元接收所述实时动态图像,并通过所述控制处理单元来根据所述实时动态图像确定所述机电运动体的当前运动轨迹,以基于所述机电运动体的当前运动轨迹与参考运动轨迹之差生成控制信号,并将所述控制信号发送给所述电机驱动单元,使所述电机驱动单元输出与所述控制信号对应的修正驱动信号,并利用所述修正驱动信号改变所述电机的当前运动状态,以修正所述机械结构部件的当前运动轨迹。
2.根据权利要求1所述的运动体控制系统,其特征在于,所述移动终端为以下设备之一:智能手机、平板电脑。
3.根据权利要求1或2所述的运动体控制系统,其特征在于:
所述机电运动体为电动玩具车,所述机械结构部件为所述电动玩具车的两个后车轮,所述电机包括两个直流减速电动机,每个所述后车轮各自连接一个所述直流减速电动机,所述电机驱动单元包括两个L298N型电机驱动芯片,每个所述直流减速电动机分别由一个所述L298N型电机驱动芯片驱动,所述控制处理单元采用C8051F020型微处理器;所述移动终端为智能手机,所述摄像单元采用OV5640型CMOS摄像模块;所述第一通信单元和所述第二通信单元均为USR-WIFI232-T型WIFI通信模块。
4.基于视觉检测的运动体控制方法,其特征在于,所述运动体控制方法包括:
启动所述运动体内的控制处理单元,并通过所述控制处理单元控制所述运动体内的电机驱动单元输出初始驱动信号,以利用所述初始驱动信号驱动所述运动体内的电机转动并带动所述运动体内的机械结构部件运动;
通过所述移动终端捕获所述机电运动体的实时动态图像,并将所述实时动态图像以无线通讯方式从所述移动终端发至所述运动体;
所述运动体接收到所述实时动态图像后,通过所述控制处理单元利用所述实时动态图像确定所述机电运动体的当前运动轨迹,以根据所述机电运动体的当前运动轨迹与参考运动轨迹之差生成控制信号,使所述电机驱动单元输出与所述控制信号对应的修正驱动信号,并利用所述修正驱动信号改变所述电机的当前运动状态,来修正所述机械结构部件的当前运动轨迹。
5.机电运动体,其特征在于,所述机电运动体包括机械结构部件和控制装置,所述控制装置包括电机、电机驱动单元、控制处理单元以及第一通信单元,其中,所述电机与所述机械结构部件相机械连接,所述电机驱动单元与所述电机相电连接,所述控制处理单元电连接所述电机驱动单元和所述第一通信单元;
所述控制处理单元用于:
控制所述电机驱动单元输出初始驱动信号,以利用所述初始驱动信号驱动所述电机转动并带动所述机械结构部件运动;
控制所述第一通信单元通过无线通讯方式从外部的移动终端接收所述机电运动体的实时动态图像;
根据所述实时动态图像确定所述机电运动体的当前运动轨迹,以基于所述机电运动体的当前运动轨迹与参考运动轨迹之差生成控制信号;
将所述控制信号转发至所述电机驱动单元,以使所述电机驱动单元输出与所述控制信号对应的修正驱动信号;以及
利用所述修正驱动信号改变所述电机的当前运动状态,以修正所述机械结构部件的当前运动轨迹。
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