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。
[0021]下面，结合图1来描述本发明的基于视觉检测的运动体控制系统的一个示例。
[0022]本发明的运动体控制系统包括机电运动体I和移动终端2。机电运动体I例如可以为电动玩具车或旋翼机等，而移动终端2例如可以为智能手机、平板电脑等。
[0023]如图1所示，机电运动体I包括机械结构部件110和控制装置120。机械结构部件110例如可以是机电运动体I的车轮或其他可以运动的部件。
[0024]此外，参见图1，控制装置120包括电机120-1、电机驱动单元120_2、控制处理单元120-3以及第一通信单元120-4。其中，电机120-1与机械结构部件110相机械连接，通过电机120-1的转动能够带动机械结构部件110运动。电机驱动单元120-2与电机120-1相电连接并用于驱动电机120-1。控制处理单元120-3电连接电机驱动单元120-2和第一通信单元120-4，用于对电机驱动单元120-2和第一通信单元120-4进行控制。
[0025]移动终端2包括摄像单元210和第二通信单元220。其中，摄像单元210用于捕获机电运动体I的实时动态图像，第二通信单元220用于将实时动态图像通过无线通讯方式发送给机电运动体I。
[0026]参考图1，机电运动体I启动(实际是启动控制处理单元120-3)之后，控制处理单元120-3控制电机驱动单元120-2输出初始驱动信号，该初始驱动信号是与电机120-1的类型适配的电流或其他类型信号。电机120-1由初始驱动信号驱动后开始转动，从而带动机械结构部件110运动。例如，设置初始驱动信号，使得电机120-1的转速为预设转速，并且为正转或反转，由此使得机械结构部件110按照预定的轨迹(例如直径为2米的圆形轨迹)运动。
[0027]在机电运动体I按照预定的轨迹运动期间，由于一些因素(例如路面不平、操作失误等)，可能会造成机电运动体I偏离该预定的轨迹。这样，将移动终端2布置在预定的位置，使得移动终端2能够完全捕获到机电运动体I的整个运动轨迹(例如，当机电运动体I以直径为2米的圆形轨迹运动时，可以使得移动终端2的摄像单元210的捕获范围覆盖该圆形轨迹之外一定区域，例如其捕获范围为与该圆形轨迹同圆心的直径为5米的圆形区域)，由此可以通过摄像单元210实时地捕获机电运动体I的图像，从而获得机电运动体I的实时动态图像。
[0028]然后，第二通信单元220将这些实时动态图像通过无线通讯方式发送给机电运动体I。
[0029]机电运动体I通过第一通信单元120-4接收这些实时动态图像，通过控制处理单元120-3来根据这些实时动态图像(构成一组图像序列)计算出机电运动体I的当前运动轨迹SI。其中，本领域的技术人员可以根据现有的图像处理计算获得从图像序列中提取对象的运动轨迹的方法，这里不再详述。
[0030]接着，控制处理单元120-3将其计算得到的机电运动体I的当前运动轨迹SI与预置的参考运动轨迹SO进行比较，得到当前运动轨迹SI与参考运动轨迹SO之差，并根据该差来生成用于控制电机驱动单元120-2的控制信号，然后将该控制信号发送给电机驱动单元 120_2o
[0031]由此，控制信号使得电机驱动单元120-2输出对应的驱动信号，作为修正驱动信号，经由该修正驱动信号来改变电机120-1的当前运动状态，从而实现对机械结构部件110当前运动轨迹SI的修正。
[0032]在实际应用中，在完成以上修正步骤后，移动终端2可继续捕获机电运动体I的实时动态图像，并将捕获的实时动态图像发送给机电运动体1，计算此时的运动轨迹S2，若此时的运动轨迹S2与当前运动轨迹SI之差高于预设的阈值，则可继续利用S2与SO之差来修正机电运动体I的运动轨迹，修正的过程与上文类似，这里不再赘述。
[0033]进一步地，计算处理单元220可以通过内置控制器来生成上述控制信号。例如，计算处理单元220中可集成PID控制器，通过将机电运动体I的当前运动轨迹SI与参考运动轨迹SO之差输入到PID控制器中来产生上述控制信号
[0034]下面描述根据本发明实施例的运动体控制系统的一个应用实例。
[0035]在该实例中，机电运动体I为电动玩具车，移动终端2为智能手机，机械结构部件110为电动玩具车的两个后车轮，电机120-1包括两个直流减速电动机(例如型号为GA12-N20)，每个后车轮各自连接一个直流减速电动机。电机驱动单元120-2包括两个L298N型电机驱动芯片，每个直流减速电动机分别由一个L298N型电机驱动芯片(里面有2个桥式直流斩波电路)驱动，控制处理单元120-3采用C8051F020型微处理器。第一通信单元120-4采用USR-WIFI232-T型WIFI通信模块实现。
[0036]在该实例中，采用GA12-N20型直流减速电动机，具有造型小巧、质量小、转动力矩大、方便安装等优点，其内部的原始动力很大，外部安装减速齿轮，从而使扭力加大。
[0037]L298N型电机驱动芯片是一种二相和四相电机驱动芯片，可以通过单片机输出TTL逻辑电平信号来控制L298N型电机驱动芯片，继而驱动电机。
[0038]此外，在该实例中，移动终端2的摄像单元210采用0V5640型CMOS摄像模块实现。0V5640型CMOS摄像模块是先进、节能的高精度相机的内置式组件，它把实现优质VGA影像的CMOS影像传感器与高度集成的影像处理器、嵌入式电源和高质量的透镜组结合在一起，能够输出JPEG图像或视频图像，提供了完整的影像解决方案；支持8/10位数字传输JPEG图像和YCbCr接口。其小巧的体积，让设计人员即使在最小的应用中仍可以增加摄像模块。由于具有高度集成的特点，该摄像模块不再需要配备任何外部器件，可以被简便地应用。
[0039]第二通信单元220采用USR-WIFI232-T型WIFI通信模块实现，可与具有WIFI功能的手机、笔记本电脑和台式电脑之间互相通信，由此可以通过手机、笔记本电脑或台式电脑与第二通信单元220来控制机电运动体I。
[0040]USR-WIFI232-T型WIFI通信模块是集成了所有W1-Fi功能的小巧模块，尺寸仅22mmxl3.5_x6mm。针对照明和插座等应用领域，采用了 1x10管脚2mm插针连接器，易于焊装在客户的产品的硬件单板电路上。该WIFI通信模块配备有特制的焊盘或外置天线连接器，适用于各种外置天线的应用。超低功耗嵌入式W1-Fi模组提供了一种将用户的物理设备连接到W1-Fi无线网络上，并提供UART串口等接口传输数据的解决方案。该模块硬件上集成了 MAC、基频芯片、射频收发单元以及功率放大器；嵌入式的固件则支持W1-Fi协议及配置，以及组网的TCP/IP协议栈。USR-WIFI232-T型WIFI通信模块采用一体化的802.1lb/g/n W1-Fi的低功耗解决方案，通过该模块，传统的低端串口设备或MCU控制的设备均可以很方便的接入W1-Fi无线网络，从而实现物联网络控制与管理。
[0041]通过以上描述可知，本发明的基于视觉检测的运动体控制系统包括机电运动体和移动终端两部分，通过移动终端中的摄像单元捕获机电运动体的实时动态图像，以利用该动态图像进行计算来获得控制信号，从而完成轨迹修正。该系统基于视觉传感检测获得运动体的位置，是直接测量方式，相比于现有技术中的间接测量，本发明的测量结果更加准确，进而使得对运动体轨迹的修正也更准确。现有技术中，由于将传感器和运动体设置得很近(例如一体设置)，基本上无法使用视觉传感器对运动体进行运动检测