可视化遥控多功能探测车的控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及一种控制系统，特别是涉及可视化遥控多功能探测车的控制系统，还涉及一种控制方法，特别是涉及可视化遥控多功能探测车控制方法，属于多功能探测车技术领域。

背景技术：

自二十世纪末到现在，国内和国外一直在不断的研制机械臂履带机器人，他们被用于不同的领域，有的被用来做外太空的探测，有的被用来充当爆破兵，被用于军事领域，正是由于履带式机器人拥有极强的适应地形的优越性能，所以在各个领域都有它的一席之地，人们才会不断的研究和创新、创造更加完善的履带机器人。

现在的探测车普遍功能较少，灵活性低，不太适用环境条件比较苛刻的地方，且缺少可视化的人为干涉，使得目前从探测车获得的信息相对较少，为此设计一种可视化遥控多功能探测车的控制系统及其控制方法来优化上述问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的是为了提供可视化遥控多功能探测车的控制系统及其控制方法，实现探测车可视化操作，且将上位机、探测抓取、无线传输实现一个完整的体系，使得我们的机器人更加的灵活自如。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

可视化遥控多功能探测车的控制系统，包括上位机、无线收发模块、摄像头、云台伺服电机、嵌入式总控、驱动电路和机械臂伺服电机，所述上位机，用于通过无线收发模块获取所述摄像头采集到的视频信息并下发控制指令至所述嵌入式总控；所述无线收发模块，用于中转上位机发出的控制指令和摄像头拍摄的视频信息；所述云台伺服电机，用于控制摄像头云台，驱动摄像头转动至所需方位；所述嵌入式总控，用于接收上位机发送的指令执行相应程序，并将控制指令发送至云台伺服电机、驱动电路和机械臂伺服电机上；所述驱动电路，用于启动所述探测车位置的驱动组件；所述机械臂伺服电机，用于接收嵌入式总控发送的控制指令并驱动机械臂运动实现物体的夹持和搬运；所述上位机发出控制指令至所述嵌入式总控中，通过所述嵌入式总控控制所述云台伺服电机驱动所述摄像头进行不同方位的摄像并通过无线收发模块发送至上位机，所述嵌入式总控控制所述驱动电路，通过所述驱动电路控制驱动组件驱动所述探测车位置的转移，通过所述嵌入式总控控制所述机械臂伺服电机，通过所述机械臂伺服电机驱动机械臂运动实现物体的夹持和搬运。

优选的，所述嵌入式总控采用的型号为arduino2560开发板，且所述嵌入式总控以atmega128l单片机为核心芯片，所述atmega128l单片机具有54个数字输入/输出引脚，其中15个可作为pwm输出，16个模拟输入，4个uart硬件串行端口，一个16mhz的晶振，一个usb接口，一个电源插孔，一个icsp头，和一个复位按钮。

优选的，所述无线收发模块采用型号为sx1278无线传输芯片，其中所述sx1278无线传输芯片通信接口为rs232\rs485协议，所述sx1278无线传输芯片其中视频和图片采用专用图片传输模块，且可外接12v或5v摄像头。

优选的，所述探测车的控制系统中还包括电源模块，所述电源模块用于履带电机和整个芯片运行的电源，所述电源模块采用lm2940-5.0芯片，所述lm2940-5.0芯片控制输出为5v，并外接型号为lm2941s调压模块和型号为lm2596稳压管输出6v电源给直流电机提供电源。

优选的，所述云台伺服电机和机械臂伺服电机皆采用舵机，所述机械臂伺服电机采用6组舵机，其中5组采用型号为ds3115型舵机，进行关节运动驱动，另一个采用型号为ds3218舵机进行夹持运动。

可视化遥控多功能探测车的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：启动上位机软件；

步骤2：无线系统连接下位机；

步骤3：判断上位机软件有指令并执行上位机指令；

步骤4：执行传感器检测相关参数并做数据处理高清摄像头图像处理；

步骤5：将采集的摄像头图像处理信息发送至上位机。

优选的，所述探测车的控制方法还包括自检探测，所述自检探测方法包括如下步骤：

步骤1：探测车启动，软件初始化；

步骤2：探测车自检，各模块初始化；

步骤3：启动自主探测程序；

步骤4：执行传感器检测相关参数并做数据处理高清摄像头图像处理；

步骤5：将采集的摄像头图像处理信息发送至上位机。

优选的，其中步骤3中判断上位机软件是否有指令为否时，启动自主探测程序，然后进行执行传感器检测相关参数并做数据处理高清摄像头图像处理，再将采集的摄像头图像处理信息发送至上位机。

本发明的有益技术效果：

本发明提供的可视化遥控多功能探测车的控制系统及其控制方法，通过无线传输模块发送控制指令给主控板，然后启动云台摄像头转动进行取景，然后确定目标位置并控制目标物的抓取以及探测功能，实现一个完整的体系，使得我们的机器人更加的灵活自如。

附图说明

图1为按照本发明的可视化遥控多功能探测车的控制系统一优选实施例的总系统图；

图2为按照本发明的可视化遥控多功能探测车的控制方法的一优选实施例的程序流程图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的可视化遥控多功能探测车的控制系统，包括上位机、无线收发模块、摄像头、云台伺服电机、嵌入式总控、驱动电路和机械臂伺服电机，其特征在于：所述上位机，用于通过无线收发模块获取所述摄像头采集到的视频信息并下发控制指令至所述嵌入式总控；

所述无线收发模块，用于中转上位机发出的控制指令和摄像头拍摄的视频信息；

所述云台伺服电机，用于控制摄像头云台，驱动摄像头转动至所需方位；

所述嵌入式总控，用于接收上位机发送的指令执行相应程序，并将控制指令发送至云台伺服电机、驱动电路和机械臂伺服电机上；

所述驱动电路，用于启动所述探测车位置的驱动组件；

所述机械臂伺服电机，用于接收嵌入式总控发送的控制指令并驱动机械臂运动实现物体的夹持和搬运；

所述上位机发出控制指令至所述嵌入式总控中，通过所述嵌入式总控控制所述云台伺服电机驱动所述摄像头进行不同方位的摄像并通过无线收发模块发送至上位机，所述嵌入式总控控制所述驱动电路，通过所述驱动电路控制驱动组件驱动所述探测车位置的转移，通过所述嵌入式总控控制所述机械臂伺服电机，通过所述机械臂伺服电机驱动机械臂运动实现物体的夹持和搬运。

在本实施例中，所述嵌入式总控采用的型号为arduino2560开发板，且所述嵌入式总控以atmega128l单片机为核心芯片，所述atmega128l单片机具有54个数字输入/输出引脚，其中15个可作为pwm输出，16个模拟输入，4个uart硬件串行端口，一个16mhz的晶振，一个usb接口，一个电源插孔，一个icsp头，和一个复位按钮，支持微控制器所需的一切，只需用usb电缆或电源将其与ac到dc适配器或电池连接到电脑上，且稳定性好，功耗相对比较低、价格适中，具有较好的抗干扰能力，主控需要经过无线传输模块通信到上位机，接收计算机的指令，又要控制其它的拓展模块，其次是不可缺少的核心。

在本实施例中，所述无线收发模块采用型号为sx1278无线传输芯片，其中所述sx1278无线传输芯片通信接口为rs232\rs485协议，所述sx1278无线传输芯片其中视频和图片采用专用图片传输模块，且可外接12v或5v摄像头，波载中心频率为433mhz；发射功率是1w，此芯片的工作频率在410~441mhz之间，和大部分模块一样使用串口进行数据传输。

在本实施例中，所述探测车的控制系统中还包括电源模块，所述电源模块用于履带电机和整个芯片运行的电源，所述电源模块采用lm2940-5.0芯片，所述lm2940-5.0芯片控制输出为5v，并外接型号为lm2941s调压模块和型号为lm2596稳压管输出6v电源给直流电机提供电源。

在本实施例中，所述云台伺服电机和机械臂伺服电机皆采用舵机，所述机械臂伺服电机采用6组舵机，其中5组采用型号为ds3115型舵机，进行关节运动驱动，另一个采用型号为ds3218舵机进行夹持运动。

下位机就是我们小车乘载的主控芯片，上位机是电脑，使用电脑端的上位机软件进行控制，上位机也可以是手机，遥感一切可以通过通信协议与小车上的下位机联系在一起的机器。

上位机使用电脑软件，通过键盘按键控制车体的移动以及摄像头平台舵机的旋转，同时直接通过键盘控制机械手的运动，我们选用一款名为wifirobotv的机器人上位机控制软件，这款上位机软件的特点就是容易上手而且是中文的操作界面，功能比较全面，可以很好的控制我们探测车的运动，机械臂的工作以及摄像头的图片传输。

实施例二

如图2所示，可视化遥控多功能探测车的控制方法，包括如下步骤：

s1：启动上位机软件；

s2：无线系统连接下位机；

s3：判断上位机软件有指令并执行上位机指令；

s4：执行传感器检测相关参数并做数据处理高清摄像头图像处理；

s5：将采集的摄像头图像处理信息发送至上位机。

探测车的控制方法还包括自检探测，所述自检探测方法包括如下步骤：

s11：探测车启动，软件初始化；

s12：探测车自检，各模块初始化；

s13：启动自主探测程序；

s14：执行传感器检测相关参数并做数据处理高清摄像头图像处理；

s15：将采集的摄像头图像处理信息发送至上位机。

在本实施例中，其中步骤3中判断上位机软件是否有指令为否时，启动自主探测程序，然后进行执行传感器检测相关参数并做数据处理高清摄像头图像处理，再将采集的摄像头图像处理信息发送至上位机。

综上所述，通过无线传输模块发送控制指令给主控板，然后启动云台摄像头转动进行取景，然后确定目标位置并控制目标物的抓取以及探测功能，实现一个完整的体系，使得我们的机器人更加的灵活自如。

以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明

的保护范围。