[发明专利]机器人远程云台控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，具体提供一种机器人远程云台控制装置。

背景技术

移动机器人研究是机器人学中的一个重要分支，在军事和民用等各方面都有着广泛的应用前景。由于其具有广阔的运动空间，且大都工作在恶劣环境下，有的甚至是有毒、危险的环境，代替人类处理某些危险性事务，所以，在移动机器人与外部的通信方式选择上，无线通信成为移动机器人所必需具备的通信方式。

现有技术下的无线通信方式存在以下不足：数据传输有些需要进行曼彻斯特编码，传输效率低；有些芯片需要较多的外围元器件，电路结构复杂，导致成本、功耗高，发射功率降低，工作时间减少；有些模块无线通信距离近、抗干扰能力差、误码率高，不能满足特殊场合下的性能要求。有些视频传输系统在空旷情况下有较好的传输效果，而在障碍物较多、高速移动状态下视频信号的实时性和稳定性得不到有效保证。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种设计合理、使用方便、稳定性好的机器人远程云台控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：机器人远程云台控制装置，其特点是，包括主控计算机、无线视频收发模块、机器人控制模块、云台控制模块及摄像机，

主控计算机包括主机、视频采集卡及无线数据收发模块，主机通过视频采集卡与无线视频收发模块的视频接收模块连接，主机通过无线数据收发模块与机器人控制模块及云台控制模块相连接；

与云台控制模块相接的摄像机与无线视频收发模块的视频发送模块相连接。

所述无线数据收发模块由单片机电路、射频电路及天线构成，射频电路通过单片机与主机及机器人控制模块、云台控制模块相连接。

所述云台控制模块包括云台及其控制电路、解码器及电平转换电路，与摄像机相连接的云台控制电路与解码器连接，解码器通过电平转换电路与机器人控制模块、单片机连接。

本发明的控制装置工作时，利用主机的软件控制界面平台，通过无线数据收发模块发出遥操作控制命令，远端机器人控制模块接收到命令后控制云台的动作，同时远端机器人也可以将采集到的视频图像传输到主机界面上显示，以便及时获取视频信息，了解机器人的工作状态，进行实时控制。

本发明的机器人远程云台控制装置和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：

(1)设计合理，充分利用无线和视觉技术对远程移动机器人进行控制，既使用户不在机器人附近，也可实现对移动机器人的控制以及对目标的实时信息获取，使移动机器人能够很好完成预期的任务；

(2)对现有的无线、解码器、云台等技术解决方案进行整合，结构简单、成本低，与PC机地连接，配套更为简便。

附图说明

附图1是本发明机器人远程云台控制装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

下面给出一个最佳实施例：

机器人远程云台控制装置，由主机1、视频采集卡2、无线视频接收模块3、无线视频发送模块4、摄像机5、单片机电路6、14、射频电路7、15、天线8、16、机器人控制模块9、电平转换电路10、解码器11、云台及其控制电路12。整个控制装置可分为主控计算机部分和机器人平台部分，其中：

主控计算机部分包括主机1、视频采集卡2、无线视频接收模块3、单片机电路6、射频电路7、天线8。主机1运行控制软件和视觉软件。通过控制软件给机器人发送的控制命令经过串口13发送给单片机电路6后，经过无线射频电路7发送到远端。远端的机器人控制模块9收到控制命令后控制云台及其控制电路12执行相应的动作；视觉软件通过图像采集卡对经过无线视频接收模块3从远端传输过来的视频信息进行实时采集，把图像显示出来后进行目标选取、跟踪。

机器人平台部分包括无线视频发送模块4、摄像机5、单片机电路14、射频电路15、天线16、电平转换电路10、解码器11、云台及其控制电路12、机器人控制模块9。摄像机5采集到的图像经过无线视频发送模块4传输后在主机1软件上显示。收到主机1传输过来的控制命令后，机器人控制模块9通过经电平转换后的串口17把此命令传输给解码器11，解码器11收到发送过来的控制云台或镜头动作命令后，通过微处理器来解码控制信号，实现摄像机镜头变焦控制及云台方向控制。

如上所述，根据发明的控制装置，依靠其主机软件，云台的旋转，升降，运动目标的自动跟踪等操作都可在指挥车里遥控完成，避免了工作人员进入危险现场工作。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。