[发明专利]一种基于WIFI的无线机器人远程控制系统

摘要

一种基于WIFI的无线机器人控制系统，包括硬件部分和软件部分；硬件部分包括用于控制机器人的arm微处理器、串口通信模块、摄像头、无线路由器、WIFI模块、以及操作者在远程监控端进行监控的PC机称监控PC机；软件部分包括串口通讯程序和上位机监控程序。摄像头数据的传输直接有WIFI模块及其驱动程序进行传输，不需要编写代码；本远程控制系统主要实现机器人与监控PC机上的数据通信，及操作者远程监控的人机接口。操作者通过监控PC机远程控制作业现场机器人，并将机器人在作业现场监测到的实时数据传递到操作者的监控PC机上。本系统有体积小，成本低，耗电量低和通用性好等特点，可以广泛用于机器人的控制。

主权项

一种基于WIFI的无线机器人控制系统，其特征是：所述系统构成包括硬件部分和软件部分；硬件部分包括：用于控制机器人的ARM微处理器、摄像头、无线路由器、WIFI模块，串口通信模块和远程监控PC机；ARM微处理器是用来直接控制机器人的运动的，ARM微处理器和WIFI模块通过串口相连，接收远程遥控指令并完成相应的机器人控制；无线路由器用于构建无线局域网络，实现机器人与网内PC机通讯，若路由器连接到Internet网络，任何Internet网络中的PC机借助路由器转发，都能与机器人进行通讯；WIFI模块与网内PC机模式相同，都为局域网下的客户端，借助局域网进行通讯，它可以将摄像头的视频数据和ARM微处理器需要发送给PC的运动参数转换为WIFI信号，当WIFI模块与PC机都连接到局域网后，PC机通过连接WIFI模块的IP地址来建立通讯通道，使PC机可以接收视频数据和ARM微处理器发送的运动参数，同时也可以向WIFI模块发送控制参数，进而控制ARM微处理器；PC机是人对机器人监控的平台，在PC机上，可以看到机器人拍摄的实时视频和机器人的运动参数，同时也可以通过PC机发送控制指令；摄像头可以拍摄480×320的彩色视频，视频数据通过USB传输至WIFI模块；软件部分包括：串口通讯程序和上位机监控程序，摄像头数据的传输直接由WIFI模块进行传输，不需要另外进行软件设计；串口通讯程序中建立的通讯帧格式为：帧头+有效数据+帧尾；其中：帧头为0xA5，帧尾为有效数据和校验字节，即把数据做无符号累加得到的一个字节；上位机监控软件负责与用户进行交互，接收用户的命令经过WiFi模块转成串口数据发送给机器人，同时将机器人返回的数据，如机器人自身状态数据、采集的视频信号呈现给操作者、数据的通讯传输是利用模块中的ser2net软件完成的，模块将接收的网络数据传输到串口；接收的串口数据发送至网络，实现数据通讯；上位机监控软件采用的是.Net下的Socket网络编程，使用的是面向连接的TCP协议，调用了几种编程软件提供的函数方法，通过填写IP地址，使用Connect方法首先与远程主机即WiFi模块建立连接，调用Send方法将数据发送到网络，供WiFi模块接收，而利用Receive方法接收来自网络的消息，由于Receive方法需要持续接收网络消息，在新建的后台线程中，利用while循环，每隔一段时间对Receive方法调用，查看接收缓存中的数据。