[发明专利]一种3G警用移动机器人双余度控制系统

摘要

本发明公布了一种3G警用移动机器人双余度控制系统。其硬件结构主要包含远程控制平台、本地控制系统和警用移动机器人等部分，远程控制平台与本地控制系统之间依靠3G网络进行通信；软件设计开发采用模块化思想。实现了对警用移动机器人的远程控制，能够完成对周围环境的图像、温度、声音等信息的采集，实现社区的安保巡逻。将复杂的任务调度和控制算法等在服务器端实现，而较简单和实时性要求高的控制算法在运动控制模块中实现，保证了系统的整体处理能力和实时性。对运动控制模块等采取冗余设计，提高了系统可靠性。采用本发明所设计的系统，操作方便，便携性好，可靠性高，数据处理能力强。具有良好的扩展性，极大降低了控制系统的设计难度和软硬件。

主权项

一种3G警用移动机器人双余度控制系统，其特征在于，包括远程控制平台、本地控制系统等。所述远程控制平台为具有3G功能的智能手机或PDA，系统中机器人和PDA(或智能手机)分别通过3G模块进行通信，连接后用户可以向机器人发送指令和获取各相关数据。所述本地控制系统包括中央控制计算机、运动控制模块、双目视觉模块、电机驱动模块、无线通信模块、CAN通信模块、传感器模块等：所述中央控制计算机接收远程控制平台发送的指令，通过软件完成警用移动机器人的整体任务调度、控制策略规划、人机通讯、视觉信息处理，以对警用移动机器人进行智能控制；所述运动控制模块包括两块冗余备份的主控板，所述主控板接收远程控制平台的运动指令，控制完成机器人的四个驱动轮上直流有刷电机的协调运动；所述双目视觉模块完成机器人移动过程中周围环境彩色图像的采集和处理；所述电机驱动模块包括云台电机控制模块和四个直流有刷电机运动控制模块，四个直流有刷电机运动控制模块分别接收机器人四个驱动轮上的电机转动角速度和角位移反馈信号，完成直流有刷电机的电流驱动、位置环控制、速度环控制和电流环控制，同时具有电机的过流保护功能，并为机器人全局和局部定位提供信息；所述导航定位模块即GPS模块，以获得机器人全局定位数据；所述无线通信模块为3G网络通信模块，建立以B/S为主要模式的具有良好扩展性的控制系统，完成机器人与远程控制平台的交互；所述CAN通信总线包括两个CAN总线控制器、两个CAN总线收发器、两条CAN总线线缆，整体具有双冗余备份的架构，完成中央控制计算机运动控制模块、电机驱动模块之间的通信；所述传感器模块中包含若干环境参数传感器，对各个环境参数进行采样。