CN109032151A - 一种手机控制机器人小车进行视频监控的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手机控制机器人小车进行视频监控的方法，包括手机、应用服务器、无线路由器和机器人小车控制系统，所述的机器人小车控制系统包括树莓派、给树莓派和直流电机驱动器供电的电源模块和与树莓派相接的无线通信模块，所述的树莓派有两个USB接口和一个二十六针的扩展口，USB接口连接视频监控的摄像头和无线通信模块，扩展口接有两个分别用于驱动小车车轮转动的直流电机驱动器。本发明结构简单，设计合理，实现方便，易于扩展。只需使用手机，即可实现控制小车一边移动一边视频监控，智能化程度高，使用操作便捷。
Description
技术领域
本发明涉及视频监控技术领域，特别是涉及一种手机控制机器人小车进行视频监控的方法。
背景技术
随着人们对生活和工作环境的安全性要求的不断提高，建筑物的安全防范系统的重要性越来越突出。其中，视频监控系统越来越受到人们的重视，使其成为安全防范系统的重要组成部分，近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也得到飞速发展。目前的视频监控主要采用两种数据传输方式，一种方式是把有线网络监控摄像头插在可以上网的网口或路由器上进行数据传输，还有一种是把无线网络监控摄像头和无线路由器连接后进行数据传输，无论哪种方式，都需要把摄像头和网络连接后固定到一个特定的位置进行视频监控，目前市场上可以移动监控的摄像头，原理上是把摄像头安装到步进电机或者舵机上面，通过改变加载在电机或舵机上的电信号进而改变电机或舵机旋转的角度和速度，来达到旋转摄像头实现移动监控效果的。但是在一些狭小不方便安装监控摄像头的地方，或者环境比较复杂，需要多个监控摄像头才能达到全面监控效果的地方，则需要一种可以一边移动一边进行视频监控的小型的电子装置，采用这种装置既可以大大减小视频监控的复杂程度，又可以减少安装监控摄像头的数量，降低安防监控的成本。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有视频监控摄像头只能固定到一个特定的位置不能自由移动的不足，提出了一种使用手机控制机器人小车进行视频监控的方法，可以使用手机控制小车自由移动，通过小车上的监控摄像头实时的观看周边环境。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种手机控制机器人小车进行视频监控的方法，其特征在于：包括手机、应用服务器、与应用服务器相连的无线路由器和与无线路由器无线连接并通信的机器人小车控制系统，所述无线路由器包括有线和无线两种连接方式，所述的手机和无线路由器无线连接并通信，所述的无线路由器通过网线和应用服务器相接并通信，所述的机器人小车控制系统包括树莓派、给树莓派和直流电机驱动器供电的电源模块和与树莓派相接的无线通信模块，所述的无线通信模块和无线路由器无线连接并通信，所述的树莓派有两个USB接口和一个二十六针的扩展口，USB接口连接视频监控的摄像头和无线通信模块，扩展口接有两个分别用于驱动小车车轮转动的直流电机驱动器。所述的直流电机驱动器的输入端和树莓派扩展口的四个针脚相连，所述的直流电机驱动器的输出端和四个直流电机相接，所述的四个直流电机分别为左前直流电机、左后直流电机、右前直流电机、右后直流电机，直流电机驱动器分别为左直流电机驱动器、右直流电机驱动器。
上述的一种手机控制机器人小车进行视频监控的方法，其特征在于：所述手机系统为安卓系统。
上述的一种手机控制机器人小车进行视频监控的方法，其特征在于：所述小车无线通信模块为品牌为EDUP型号为EP-N8508GS的USB无线网卡。
上述的一种手机控制机器人小车进行视频监控的方法，其特征在于：所述小车控制器模块为树莓派B型。
上述的一种手机控制机器人小车进行视频监控的方法，其特征在于：所述用于视频监控的摄像头为品牌为中星微型号为ZC301的USB接口摄像头。
上述的一种手机控制机器人小车进行视频监控的方法，其特征在于：两个所述电机驱动器均为芯片HG7881。
与现有发明相比，本发明的有益效果是：
本发明使用手机控制小车进行视频监控，使用方便、操作简单；本发明不受距离限制，只要在WIFI信号可以覆盖的范围内都可以监控，数据传输稳定、正确率高；在一些狭小不方便安装监控摄像头的地方，或者在一些需要多个监控摄像头才能达到全面监控效果的地方，本发明可以减小视频监控的复杂程度，减少安装监控摄像头的数量，降低监控的成本。
附图说明
图1为本发明的网络拓扑图。
图2是本发明的手机端程序流程图。
图3是本发明的应用服务器端程序流程图。
图4是本发明的小车端程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施方式做更详细的说明：如图2所示，这是手机端程序流程图，首先，启动程序后，播放器会自动读取HTTP直播流协议地址，该协议地址是在树莓派由Nginx生成的，该协议地址也可以通过内外网映射转换成一个外网地址，让使用者能够从外网控制小车进行视频监控。
当播放器从HTTP直播流协议地址成功读取到数据以后，树莓派上的摄像头拍摄的画面会实时的显示到手机上面。如果从HTTP直播流协议地址没有成功读取到数据或者摄像头所处环境亮度太暗，导致画面的帧率小于20，手机屏幕的播放器将会显示空白。
软件界面的左侧有四个用于控制小车运动的按钮，软件界面的右侧有一个用于控制小车停止运动的按钮。当用户点击这些按钮的时候，程序会把相应的指令传给应用服务器。
当用户退出软件的时候，会弹出是否退出的确认框，用户选择是后会退出程序，选择否的话，会回到软件界面。
如图3所示，这是应用服务器端程序流程图，当应用服务器启动以后，首先会创建虚拟环境，之后会启动接口脚本，该接口脚本的作用是：当应用服务器接收到手机端发送的控制指令后，会创建套接字，将该套接字和树莓派绑定，连接成功后会根据接收的参数发送相应的指令到树莓派控制小车运动。当传输完毕后，会关闭套接字。
如图4所示，这是小车端程序流程图。首先，当树莓派系统启动以后，系统会初始化，然后启动Nginx服务，接着会使用Opencv把摄像头数据生成RTMP串流，然后再将生成的RTMP串流转换为符合HTTP协议的视频流，并生成HTTP直播流协议地址。手机端的播放器通过读取该地址数据显示实时视频。与此同时，系统还会启动脚本接收应用服务器发送的控制指令并控制小车运动。首先该脚本会创建套接字，绑定套接字到树莓派，然后开始监听连接并进入循环，不断接受应用服务器的连接请求。当接收到应用服务器发送的控制指令后，会改变加载在树莓派针脚上的电压，电机驱动板会驱动小车两侧电机同时正转或反转，进而驱动小车持续运动。当树莓派接收到应用服务器发送的停止运动的指令后，会将加载在电机驱动板上的电压同时置零，这时候小车会停止运动。
由于树莓派和路由器之间传输实时视频的数据量较大，为保证树莓派和路由器连接稳定，系统定时监测树莓派和路由器的网络连接是否正常，如果监测到网络连接异常，则会重启树莓派的网络模块，然后PING路由器的网关地址。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件以后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而做出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。
Claims (7)
1.一种手机控制机器人小车进行视频监控的方法，其特征在于 ：包括手机（1）、应用服务器（2）、与应用服务器（2）相连的无线路由器（3）和与无线路由器（3）无线连接并通信的机器人小车控制系统，所述无线路由器包括有线和无线两种连接方式，所述的手机（1）和无线路由器（3）无线连接并通信，所述的无线路由器（3）通过网线和应用服务器（2）相接并通信，所述的机器人小车控制系统包括树莓派（4）、给树莓派（4）和直流电机驱动器供电的电源模块（6）和与树莓派（4）相接的无线通信模块（5），所述的无线通信模块（5）和无线路由器（3）无线连接并通信，所述的树莓派（4）有两个USB接口和一个二十六针的扩展口，USB接口连接视频监控的摄像头（7）和无线通信模块（5），扩展口接有两个分别用于驱动小车车轮转动的直流电机驱动器，所述的直流电机驱动器的输入端和树莓派扩展口的四个针脚相连，所述的直流电机驱动器的输出端和四个直流电机相接，所述的四个直流电机分别为左上直流电机（10）、左下直流电机（11）、右上直流电机（12）、右下直流电机（13），直流电机驱动器分别为左直流电机驱动器（8）、右直流电机驱动器（9）。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于 ：所述手机程序采用Python开发。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于 ：所述手机系统是安卓系统。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于 ：所述小车无线通信模块是品牌为EDUP型号为EP-N8508GS的USB无线网卡。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于 ：所述小车控制器模块为树莓派B型。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于 ：所述用于视频监控的摄像头是品牌为中星微型号为ZC301的USB接口摄像头。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于 ：两个所述电机驱动器均为芯片HG7881。
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