基于智能移动终端的机器人控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种基于智能移动终端的机器人控制系统包括机器人本体和移动终端，机器人本体包括嵌入式控制器、第一无线通讯模块、电机控制模块、摄像头、电机驱动电路、电机、陀螺仪和加速度传感器，本发明专利技术还涉及采用基于智能移动终端的机器人控制系统进行控制的方法，本发明专利技术使用现有的移动终端代替了复杂的专用控制平台，不仅操作简单方便，而且大大的降低了成本；结构简单，紧凑，适应微型化的要求；本发明专利技术通过综合考虑通讯成本和通讯质量，有效的扩大了机器人和移动终端的有效距离，有效的促进了机器人的使用和推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人控制
，尤其涉及一种。
技术介绍
目前的特种机器人控制器主要采用专用的控制平台，开发成本高，同时用户的采购成本也很高，并且同时只有一个操作员可以监控机器人，使用不方便。传统遥控机器人通讯距离短，易被障碍物阻断，同时容易发生同频干扰等缺陷，不能及时将机器人采集到的视频和机器人本身的运动情况实时的进行反馈，大大的限制了机器人的使用和推广。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种成本低、可以控制机器人运动，并且可以随时随地监控机器人运行状况的。实现本专利技术目的的技术方案是:基于智能移动终端的机器人控制系统，包括机器人本体和移动终端，机器人本体包括嵌入式控制器、第一无线通讯模块、电机控制模块、摄像头、电机驱动电路、电机、陀螺仪和加速度传感器，嵌入式控制器分别与第一无线通讯模块、电机控制模块、摄像头、陀螺仪和加速度传感器相连接，电机驱动电路与电机控制模块相连接，电机与电机驱动电路相连接，移动终端包括触摸屏和第二无线通讯模块，移动终端将控制指令通过第一无线通讯模块发送给嵌入式控制器，嵌入式控制器将控制指令分发给电机控制模块，电机控制模块控制电机驱动电路驱动电机执行相应的动作，电机控制模块周期性的将电机的执行结果反馈给嵌入式控制器，嵌入式控制器将执行结果通过第一无线通讯模块传输给第二无线通讯模块，第二无线通讯模块将执行结果显示在触摸屏上，摄像头将机器人采集的视频传输给嵌入式控制器，移动终端通过第二无线通讯模块与第一无线通讯模块的通讯来访问嵌入式控制器并将机器人采集的视频在触摸屏上进行显示，陀螺仪将机器人运动过程中的角速度传输给嵌入式控制器，加速度传感器将机器人运动过程中的加速度传输给嵌入式控制器，嵌入式控制器对机器人运动过程中的角速度和加速度进行分析处理得到机器人的运动姿态，嵌入式控制器通过第一无线通讯模块与第二无线通讯模块的通讯将机器人的运动姿态显示在触摸屏上。作为本专利技术的优化方案，电机控制模块周期性的检测电机的运行状态，并将电机的运行状态传输给嵌入式控制器，嵌入式控制器通过第一无线通讯模块与第二无线通讯模块的通讯将电机的运行状态显示在触摸屏上。作为本专利技术的优化方案，电机控制模块还连接有照明设备。作为本专利技术的优化方案，移动终端上还安装有机器人控制模块，机器人控制模块包括虚拟摇杆、虚拟开关、电机调速模块、照明开关和照明亮度调节模块，虚拟开关用于使能虚拟摇杆，虚拟摇杆用于发送操控机器人前进后退转弯的操作命令，机器人前进后退转弯的操作命令由第二无线通讯模块发送给嵌入式控制器，嵌入式控制器将机器人前进后退转弯的操作命令发送给电机控制模块，电机控制模块控制电机驱动电路驱动电机执行相应的动作；电机调速模块用于进行电机的调速，照明开关用于照明设备的开关，照明亮度调节模块用于照明设备的亮度的调节。作为本专利技术的优化方案，移动终端上还安装有第三无线通讯模块或第一有线通讯模块。作为本专利技术的优化方案，基于智能移动终端的机器人控制系统还包括用于发送操控机器人命令的摇杆控制设备或者按钮控制设备，摇杆控制设备或者按钮控制设备通过第四无线通讯模块与第三无线通讯模块的通讯将操控机器人的命令发送给移动终端。作为本专利技术的优化方案，摇杆控制设备或者按钮控制设备通过第二有线通讯模块与第一有线通讯模块的通讯将操控机器人的命令发送给移动终端。实现本专利技术目的的技术方案是:一种采用基于智能移动终端的机器人控制系统进行控制的方法，包括如下步骤:I)移动终端连接需要控制的机器人；2)移动终端将控制指令通过第二无线通讯模块发送给嵌入式控制器，同时移动终端启动计时器；3)嵌入式控制器将控制指令发送给电机控制模块，电机控制模块控制电机驱动电路驱动电机执行相应的动作；4)若步骤2)中的计时器未超时，移动终端将控制指令通过第一无线通讯模块发送给嵌入式控制器，嵌入式控制器将控制指令分发给电机控制模块，电机控制模块控制电机驱动电路驱动电机执行相应的动作，电机控制模块周期性的将电机的执行结果反馈给嵌入式控制器，嵌入式控制器将执行结果通过第一无线通讯模块传输给第二无线通讯模块，第二无线通讯模块将执行结果显示在触摸屏上；5)若步骤2)中的计时器超时，移动终端重新发送控制指令。作为本专利技术的优化方案，控制指令包括控制机器人前进的指令、机器人后退的指令、机器人转弯的指令和控制电机运行速度的指令。本专利技术具有积极的效果:I)本专利技术使用现有的移动终端代替了复杂的专用控制平台，不仅操作简单方便，而且大大的降低了成本；2)本专利技术的控制系统结构简单，紧凑，适应微型化的要求；3)本专利技术在满足通讯质量的前提下，对局域网和运营商网络进行切换使用，通过综合考虑通讯成本和通讯质量，有效的扩大了机器人和移动终端的有效距离；4)本专利技术不仅能控制机器人运动，同时可以将机器人采集的视频、机器人的状态和传感器数据实时反馈到移动终端上，有效的促进了机器人的使用和推广。【附图说明】为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中:图1是本专利技术的结构框图；图2是机器人控制模块的内部结构图；图3是采用基于智能移动终端的机器人控制系统进行控制的方法的流程图；图4是移动终端连接需要控制的机器人的流程图；图5是移动终端发送控制机器人的操作命令的流程图；图6是移动终端接收数据包的处理流程图。其中，1、机器人本体，2、移动终端，11、嵌入式控制器，12、第一无线通讯模块，13、电机控制模块，14、摄像头，15、电机驱动电路，16、电机，17、陀螺仪，18、加速度传感器，19、照明设备，21、触摸屏，22、第二无线通讯模块，23、机器人控制模块，24、第三无线通讯模块，25、第一有线通讯模块，231、虚拟摇杆，232、虚拟开关，233、电机调速模块，234、照明开关，235、照明亮度调节模块。【具体实施方式】如图1所示，本专利技术公开了基于智能移动终端的机器人控制系统，包括机器人本体I和移动终端2，机器人本体I包括嵌入式控制器11、第一无线通讯模块12、电机控制模块13、摄像头14、电机驱动电路15、电机16、陀螺仪17和加速度传感器18，嵌入式控制器11分别与第一无线通讯模块12、电机控制模块13、摄像头14、陀螺仪17和加速度传感器18相连接，电机驱动电路15与电机控制模块13相连接，电机16与电机驱动电路15相连接，移动终端2包括触摸屏21和第二无线通讯模块22，移动终端2将控制指令通过第一无线通讯模块12发送给嵌入式控制器11，嵌入式控制器11将控制指令分发给电机控制模块13，电机控制模块13控制电机驱动电路15驱动电机16执行相应的动作，电机控制模块13周期性的将电机16的执行结果反馈给嵌入式控制器11，嵌入式控制器11将执行结果通过第一无线通讯模块12传输给第二无线通讯模块22，第二无线通讯模块22将执行结果显示在触摸屏21上，摄像头14将机器人采集的视频传输给嵌入式控制器U，移动终端2通过第二无线通讯模块22与第一无线通讯模块12的通讯来访问嵌入式控制器11并将机器人采集的视频在触摸屏21上进行显示，陀螺仪17将机器人运动过程中的角速度传输给嵌入式控制器11，加速度传感器18将机器人运动过程中的加速度传输给嵌入式控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于智能移动终端的机器人控制系统，包括机器人本体(1)和移动终端(2)，其特征在于：所述的机器人本体(1)包括嵌入式控制器(11)、第一无线通讯模块(12)、电机控制模块(13)、摄像头(14)、电机驱动电路(15)、电机(16)、陀螺仪(17)和加速度传感器(18)，所述的嵌入式控制器(11)分别与第一无线通讯模块(12)、电机控制模块(13)、摄像头(14)、陀螺仪(17)和加速度传感器(18)相连接，所述的电机驱动电路(15)与电机控制模块(13)相连接，所述的电机(16)与电机驱动电路(15)相连接，所述的移动终端(2)包括触摸屏(21)和第二无线通讯模块(22)，所述的移动终端(2)将控制指令通过第一无线通讯模块(12)发送给嵌入式控制器(11)，嵌入式控制器(11)将控制指令分发给电机控制模块(13)，电机控制模块(13)控制电机驱动电路(15)驱动电机(16)执行相应的动作，电机控制模块(13)周期性的将电机(16)的执行结果反馈给嵌入式控制器(11)，嵌入式控制器(11)将执行结果通过第一无线通讯模块(12)传输给第二无线通讯模块(22)，第二无线通讯模块(22)将执行结果显示在触摸屏(21)上，所述的摄像头(14)将机器人采集的视频传输给嵌入式控制器(11)，所述的移动终端(2)通过第二无线通讯模块(22)与第一无线通讯模块(12)的通讯来访问嵌入式控制器(11)并将机器人采集的视频在触摸屏(21)上进行显示，所述的陀螺仪(17)将机器人运动过程中的角速度传输给嵌入式控制器(11)，所述的加速度传感器(18)将机器人运动过程中的加速度传输给嵌入式控制器(11)，嵌入式控制器(11)对机器人运动过程中的角速度和加速度进行分析处理得到机器人的运动姿态，嵌入式控制器(11)通过第一无线通讯模块(12)与第二无线通讯模块(22)的通讯将机器人的运动姿态显示在触摸屏(21)上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思，赵忠辉，徐洪彬，
申请(专利权)人：南京聚特机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32