本发明专利技术公开一种用于室内环境视频监控的移动机器人控制系统。其技术方案是：第一电机（1）、第二电机（2）的接口与电机驱动板（3）的接口对应连接；第二电源（11）的正极、负极与电机驱动板（3）的接口Vss、舵机（10）的接口GND对应连接；电机驱动板（3）和舵机（10）的接口依次与Arduino（4）的引脚对应连接；Raspberry Pi（5）的第一至第四USB接口依次与Arduino（4）的USB接口、无线网卡（6）的USB接口、摄像头（8）的USB接口、第一电源（9）的USB接口通过USB数据线连接；无线网卡（6）通过Wi‑Fi与安卓手机端（7）无线连接。本发明专利技术具有稳定性强、视频数据传输成本低、具有可移动性和大数据量实时视频传输的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于室内环境视频监控
具体涉及一种用于室内环境视频监控的移动机器人控制系统。
技术介绍
视频监控是安全防范系统的重要组成部分。伴随着科学技术的进步和社会的发展,嵌入式技术、图像处理技术、无线网络技术等得到了高速的发展,将这些技术应用在视频监控系统中将是一次重大的突破。目前，监控系统面临结构复杂、安装时资金投入过多和视频传输所耗网络流量较大等问题。如“室内视频监控系统”（CN 201510053449.9）专利技术，该技术对居住者的房间进行视频监控，且该系统至少要包括一个监控部分，每个监控部分分别设在每个房间内，每个监控部分都要安装摄像头。如手机移动视频监控系统的设计（付少华，付红桥，王政．基于3G网络的手机移动视频监控系统的设计[J]．计算机应用，2011，31(z1):70-72），解决了固定视频采集实现传输系统的布线问题和基于GPRS/EDGE无线网络的远程视频传输系统的带宽问题，采用3G手机作为视频数据采集前端，提出了基于3G网络的手机移动视频监控系统。但上述“室内视频监控系统”存在不仅安装时资金投入过多，而且监控系统结构复杂等问题。上述“基于3G网络的手机移动视频监控系统的设计”由于存在视频传输量大、可靠性要求高等特点，采用3G网络无法实现视频流大数据量高可靠性的传输要求且3G网络传输视频成本较高。在视频数据传输方面，目前国内外使用的技术主要有以下几种：ZigBee技术、蓝牙技术、3G技术和Wi-Fi技术。其中ZigBee技术在数据传输方面虽有可靠性高、时延短、网路容量大和功耗低的优点，但10-250Kb/s的传输速率使得它不适合传输视频等大数据内容。蓝牙技术虽具有功耗低且传输速率快、建立连接时间短、稳定性好和安全度高的优点，但是在应用过程中，数据传输的大小受限，且由于蓝牙设备连接的单一性，使得设备连接数量少，不利于多用户的交互。采用3G网络技术虽可用于将获取到的视频流数据进行传输，但由于受到传输带宽的限制，且视频延时较大，不满足视频的实时传输性要求，且视频传输成本较高。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述技术缺陷，目的是提供一种用于室内环境监控的移动机器人控制系统，该系统稳定性强、视频数据传输成本低、具有可移动性和大数据量实时视频传输的功能。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：所述移动机器人控制系统包括第一电机、第二电机、电机驱动板、Arduino、Raspberry Pi、无线网卡、安卓手机端、摄像头、第一电源、舵机和第二电源。第一电机的正极、负极与电机驱动板的接口OUT1、OUT2对应连接，第二电机的正极、负极与电机驱动板的接口OUT3、OUT4对应连接。第二电源的正极、负极与电机驱动板的接口Vss、舵机的接口GND对应连接，电机驱动板的接口EN A、IN2、IN1、EN B、IN4、IN3、Vss、GND依次与Arduino的引脚PD3、PD4、PD2、PD5、PD6、PD7、5V、GND对应连接，舵机的接口EN C、Vss、GND与Arduino的引脚PB1、5V、GND对应连接，Raspberry Pi的第一USB接口、第二USB接口、第三USB接口、第四USB接口分别与Arduino的USB接口、无线网卡的USB接口、摄像头的USB接口、第一电源的USB接口通过USB数据线对应连接。无线网卡通过Wi-Fi与安卓手机端无线连接。所述Raspberry Pi中装有如下软件：无线网卡驱动软件、摄像头驱动软件、MJPG-Streamer图像服务器程序、移动机器人控制指令解析和转发的控制软件。所述Arduino中装有第一电机、第二电机和舵机的控制软件。所述安卓手机端中装有APP控制软件。所述的移动机器人控制指令解析和转发的控制软件的主流程是：S1-1、系统初始化；S1-2、运行MJPG-Streamer图像服务器程序；S1-3、摄像头自启动；S1-4、MJPG-Streamer图像服务器程序对摄像头捕获到的视频流数据进行处理并存储；S1-5、创建Socket连接；S1-6、等待用户连接申请；S1-7、是否有用户请求连接，若是，则执行S1-8；否则，返回S1-6；S1-8、分配线程，建立连接；S1-9、视频流数据通过Wi-Fi传送到安卓手机端；S1-10、等待用户从安卓手机端发送过来的控制指令；S1-11、收到控制指令后，将控制指令传输给Arduino；S1-12、结束。所述的第一电机、第二电机和舵机的控制软件的主流程：S2-1、初始化系统；S2-2、打开串口；S2-3、等待Raspberry Pi发送过来的命令；S2-4、是否有数据接收，若是，则执行S2-5；否则，返回S2-3；S2-5、移动机器人是否前进，若是，则执行S2-6；否则，执行S2-7；S2-6、第一电机顺时针转，第二电机逆时针转；S2-7、移动机器人是否后退，若是，则执行S2-8；否则，执行S2-9；S2-8、第一电机逆时针转，第二电机顺时针转；S2-9、移动机器人是否左转，若是，则执行S2-10；否则，执行S2-11；S2-10、第一电机逆时针转，第二电机逆时针转；S2-11、移动机器人是否右转，若是，则执行S2-12；否则，执行S2-13；S2-12、第一电机顺时针转，第二电机顺时针转；S2-13、舵机是否左转，若是，则执行S2-14；否则，执行S2-15；S2-14、舵机左转10度；S2-15、舵机是否右转，若是，则执行S2-16；否则，执行S2-17；S2-16、舵机右转10度；S2-17、舵机回到中间位置；S2-18、结束。所述的APP控制软件的主流程是：S3-1、创建Socket；S3-2、访问MJPG-Streamer的图像服务器；S3-3、下载图像数据；S3-4、解码图像数据；S3-5、绘制图像；S3-5、发送控制指令；S3-6、结束。由于采用上述技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有如下积极效果：由于视频数据传输要求可靠性高、时延短、稳定性好、传输量大且成本较高，本专利技术采用Wi-Fi技术来解决视频数据传输的问题，将视频流数据经过Raspberry Pi中的MJPG-Streamer图像服务器程序处理后，通过Wi-Fi将数据传送至用户的安卓手机端。本专利技术采用Arduino中装有的第一电机、第二电机和舵机的控制软件，通过对第一电机、第二电机的控制，实现了该机器人的可移动性，使该机器人运动更加的灵活，且不存在失稳状态；同时亦实现了对舵机的控制，使得对摄像头角度的控制更加的方便。本专利技术为了解决Arduino无法直接与安卓手机端通过Wi-Fi通信的问题，采用Socket技术通过Wi-Fi实现Raspberry Pi与安卓手机端进行通信，采用串口技术实现Arduino与Raspberry Pi进行通信。因此，本专利技术具有稳定性强、视频数据传输成本低、具有可移动性和大数据量实时视频传输的特点，适用于室内环境视频监控。附图说明图1是本专利技术的一种总体结构图；图2是图1中Raspberry Pi 5装有的移动机器人控制指令解析和转发的控制软件主流程图；图3是图1中Arduino 4装有的第一电机1、第二电机2和舵机10的控制软件的主流程图；图4是图1中安卓手机端7装有的APP控制软件的主流程图。具本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于室内环境视频监控的移动机器人控制系统，其特征在于所述移动机器人控制系统包括第一电机（1）、第二电机（2）、电机驱动板（3）、Arduino（4）、Raspberry Pi（5）、无线网卡（6）、安卓手机端（7）、摄像头（8）、第一电源（9）、舵机（10）和第二电源（11）；第一电机（1）的正极、负极与电机驱动板（3）的接口OUT1、OUT2对应连接，第二电机（2）的正极、负极与电机驱动板（3）的接口OUT3、OUT4对应连接；第二电源（11）的正极、负极与电机驱动板（3）的接口Vss、舵机（10）的接口GND对应连接，电机驱动板（3）的接口EN A、IN2、IN1、EN B、IN4、IN3、Vss、GND依次与Arduino（4）的引脚PD3、PD4、PD2、PD5、PD6、PD7、5V、GND对应连接，舵机（10）的接口EN C、Vss、GND与Arduino（4）的引脚PB1、5V、GND对应连接，Raspberry Pi（5）的第一USB接口、第二USB接口、第三USB接口、第四USB接口分别与Arduino（4）的USB接口、无线网卡（6）的USB接口、摄像头（8）的USB接口、第一电源（9）的USB接口通过USB数据线对应连接；无线网卡（6）通过Wi‑Fi与安卓手机端（7）无线连接；所述Raspberry Pi（5）中装有如下软件：无线网卡驱动软件、摄像头驱动软件、MJPG‑Streamer图像服务器程序、移动机器人控制指令解析和转发的控制软件；所述Arduino（4）中装有第一电机（1）、第二电机（2）和舵机（10）的控制软件；所述安卓手机端（7）中装有APP控制软件。...
【技术特征摘要】
1.一种用于室内环境视频监控的移动机器人控制系统，其特征在于所述移动机器人控制系统包括第一电机（1）、第二电机（2）、电机驱动板（3）、Arduino（4）、Raspberry Pi（5）、无线网卡（6）、安卓手机端（7）、摄像头（8）、第一电源（9）、舵机（10）和第二电源（11）；第一电机（1）的正极、负极与电机驱动板（3）的接口OUT1、OUT2对应连接，第二电机（2）的正极、负极与电机驱动板（3）的接口OUT3、OUT4对应连接；第二电源（11）的正极、负极与电机驱动板（3）的接口Vss、舵机（10）的接口GND对应连接，电机驱动板（3）的接口EN A、IN2、IN1、EN B、IN4、IN3、Vss、GND依次与Arduino（4）的引脚PD3、PD4、PD2、PD5、PD6、PD7、5V、GND对应连接，舵机（10）的接口EN C、Vss、GND与Arduino（4）的引脚PB1、5V、GND对应连接，Raspberry Pi（5）的第一USB接口、第二USB接口、第三USB接口、第四USB接口分别与Arduino（4）的USB接口、无线网卡（6）的USB接口、摄像头（8）的USB接口、第一电源（9）的USB接口通过USB数据线对应连接；无线网卡（6）通过Wi-Fi与安卓手机端（7）无线连接；所述Raspberry Pi（5）中装有如下软件：无线网卡驱动软件、摄像头驱动软件、MJPG-Streamer图像服务器程序、移动机器人控制指令解析和转发的控制软件；所述Arduino（4）中装有第一电机（1）、第二电机（2）和舵机（10）的控制软件；所述安卓手机端（7）中装有APP控制软件。2.根据权利要求1所述的用于室内环境视频监控的移动机器人控制系统，其特征在所述的移动机器人控制指令解析和转发的控制软件的主流程是：S1-1、系统初始化；S1-2、运行MJPG-Streamer图像服务器程序；S1-3、摄像头自启动；S1-4、MJPG-Streamer图像服务器程序对摄像头（8）捕获到的视频流数据进行处理并存储；S1-5、创建Socke...
【专利技术属性】
技术研发人员：马娅婕，彭攀来，刘智旸，余湧，齐卉，但峰，周凤星，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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