【正文】 if(stateFlag == true) { fileCommand = 1。 runType = 39。l e f tr u n T y p e = ‘ l ’ 。 接受保安人員遠(yuǎn)程緊急通知，并按照通知完成規(guī)定的動(dòng)作。 …… } 學(xué)習(xí)模式的 實(shí)現(xiàn)效果如圖 54，工作模式的實(shí)現(xiàn)效果如圖 55 所示，視頻監(jiān)控模式的實(shí)現(xiàn)效果如圖 56 所示。 moveLayoutaddWidget(workConnect,4,6,1,1)。 stopButton=new QPushButton(stop)。 表 52 位置定位 界面元素 按鈕名 類型 功能 2bitimage QPushButton 二 值化小區(qū)電子地圖 workmode QPushButton 切換到工作模式 infoList QTextBrowser x,y 位置信息 imageLable QLabel 在 小區(qū)電子地圖 顯示機(jī)器人的位置信息 全 國(guó) 大 學(xué) 生 嵌 入 式 物 聯(lián) 網(wǎng) 設(shè) 計(jì) 大 賽 Ｗ Ｉ Ｆ Ｉ Ｍ ｏ ｖ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｉ ｍ ａ ｇ ｅ模 擬 的 場(chǎng) 地 圖２ ｂ ｉ ｔ Ｉ ｍ ａ ｇ ｅＷ ｏ ｒ ｋ ｍ ｏ ｄ ｅ數(shù) 據(jù) 顯 示 區(qū) 圖 52 位置定位界面 “圖像監(jiān)控”界面主要是 用于 顯示小區(qū)安防監(jiān)控機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中拍攝到的圖像，該界面在工作模式下才有效，主要的界面元素 布局結(jié)構(gòu)如圖 53 所示。 2. 模塊自動(dòng)發(fā)送 8 個(gè) 40khz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回； 3． 有信號(hào)返回，通過 IO 口 ECHO 輸出一個(gè) 高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。當(dāng)有物體遮住時(shí)，會(huì)把相應(yīng)信號(hào)線連接的管腳置成成 低電位，代碼里進(jìn)行計(jì)數(shù)，滿足發(fā)送條件（目前是任意左右光電個(gè)數(shù)大于等于 2）時(shí)發(fā)送，并把計(jì)數(shù)器清空 ，方便 下次重新計(jì)數(shù)。 圖 45 灰度傳感器模塊圖 安防監(jiān)控機(jī)器人 運(yùn)動(dòng)位置 信息來源于光電傳感器和電子羅盤，如圖 46所示。 圖 43 鷹眼 攝像頭 313 表 41攝像頭 313 參數(shù) 項(xiàng)目 具體參數(shù) 圖像傳感器 30 萬像素 CMOS 感光芯片 最大圖像分辨率 640*480 鏡片 五片全玻璃鏡頭， 彩色濾光片 IR 視場(chǎng) 62 度 幀速率 320*240 像素， 30 幀 /秒； 640*280 像素， 20 幀 /秒； 1280*960 像素， 20 幀 /秒 視頻格式 24 位真彩色， 1420/RGB 聚焦范圍 3cm無限遠(yuǎn) 圖像信噪比 72 最低照明值 5Lux 亮度、白平衡設(shè)置 自動(dòng)、手動(dòng) 輸入接口 （即插即用） 全 國(guó) 大 學(xué) 生 嵌 入 式 物 聯(lián) 網(wǎng) 設(shè) 計(jì) 大 賽 圖像傳輸 圖像傳輸是在上位機(jī)的 A8 開發(fā)板和中間層的 6410 開發(fā)板之間進(jìn)行的，6410 首先將數(shù)據(jù)包分割，鑒于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)哪芰?，?1024kb 為分割的單位，向上位機(jī)發(fā)送 ， A8 收到數(shù)據(jù)包后，依據(jù)數(shù)據(jù)包的編號(hào)進(jìn)行組包，并將圖像顯示在圖像顯示區(qū)域 ，時(shí)序圖如圖 44 所示。 圖 42 為指令信息和位置信息的網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)序圖。 Contex_A8與 UPMagic6410之間通過無線 WIFI通信； C51和 S51之間 以 及 51單片機(jī)與 6410開發(fā)板之間的通信 是串口通信 。 學(xué)習(xí)模式是機(jī)器人熟悉自身工作環(huán)境的一個(gè)重要功能，從推廣應(yīng)用的角度講，這一功能也是非常 必要的，因?yàn)椴煌纳钚^(qū)其路徑信息，環(huán)境狀況都是 全 國(guó) 大 學(xué) 生 嵌 入 式 物 聯(lián) 網(wǎng) 設(shè) 計(jì) 大 賽 不同的。 7 接受保安人員遠(yuǎn)程緊急通知，并按照通知完成規(guī)定的動(dòng)作。 全 國(guó) 大 學(xué) 生 嵌 入 式 物 聯(lián) 網(wǎng) 設(shè) 計(jì) 大 賽 U P M a g i c 6 4 1 0B L I N K 無 線 網(wǎng) 卡 U S B 攝 像 頭A R M 1 1 芯 片光 電 傳 感 器網(wǎng)絡(luò)接口步 進(jìn) 電 機(jī)步 進(jìn) 電 機(jī)C 5 1灰 度 傳 感 器電 子 羅 盤串 口S 5 1超 聲 傳 感 器推 桿 電 機(jī)舵 機(jī)機(jī) 器 人 圖 32 “ 安防小區(qū)監(jiān)控機(jī)器人 ”硬件結(jié)構(gòu)圖 “安防監(jiān)控機(jī)器人 ” 按照硬件結(jié)構(gòu)共分為三個(gè)層， 上位機(jī)和下位機(jī)和硬件設(shè)備層三部分構(gòu)成，軟、硬件件關(guān)系模塊圖如圖 44 所示。 UPCUP210 型平臺(tái)可以作為計(jì)算機(jī)、電子通訊、軟件開發(fā)等專業(yè)開設(shè)嵌入式軟件課程的教學(xué)平臺(tái)，又可作為廣大從事 PDA 和科研單位的參考設(shè)計(jì)平臺(tái)。當(dāng)小區(qū)安防機(jī)器人出現(xiàn)脫離軌道時(shí)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制 ，使其回歸正常軌道，從而達(dá)到了雙重保障。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 我們根據(jù)“ 小區(qū)安防監(jiān)控機(jī)器人 ”的功能需求以及應(yīng)用的場(chǎng)地，我們?cè)O(shè)計(jì)了以下 二 套方案。在學(xué)習(xí)模式下，對(duì)路況進(jìn)行熟悉，對(duì)路徑進(jìn)行規(guī)劃，從而達(dá)到自主識(shí)別路徑，自主下達(dá)命令，使小區(qū)安防機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主工作。 開發(fā)流程科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、詳細(xì)。準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)線路故障點(diǎn)的位置對(duì)于設(shè)備的檢修、維護(hù)至關(guān)重要。 小區(qū)安防機(jī)器人的創(chuàng)新點(diǎn)在于該系統(tǒng)的智能性，首先通過機(jī)器學(xué)習(xí)，使安防機(jī)器人對(duì)小區(qū)的工作環(huán)境進(jìn)行熟悉、了解，在工作模式中，機(jī)器人會(huì)自主的選擇運(yùn)動(dòng)路徑 ， 對(duì)路徑的規(guī)劃，在交叉路口進(jìn)行科學(xué)的決策。 小區(qū)安防機(jī)器人主要由行走機(jī)構(gòu)、傳感器系統(tǒng)、控制決策系統(tǒng)組成。 小區(qū)安防 機(jī)器人涉及的重要的關(guān)鍵技術(shù)如下所列： 視覺檢查：視覺檢查是應(yīng)用最為廣泛的監(jiān)控方法，采用高分別率 CCD 攝像機(jī)攝取目標(biāo)圖像，實(shí)時(shí)傳輸 給監(jiān)控人員，可以根據(jù) 圖像確定是否存在異?；蚶糜?jì)算機(jī)圖像處理和人工復(fù)查相結(jié)合的方法判斷是 否存在異常的情況。 機(jī)器人當(dāng)發(fā)現(xiàn)自身的電位不足時(shí)，自主返回保安室，進(jìn)行自主充電。 本文開發(fā)設(shè)計(jì)的小區(qū)安防監(jiān)控機(jī)器人具有很強(qiáng)的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楝F(xiàn)在智能安居小區(qū)、廠礦企業(yè)、企事業(yè)單位的安防巡邏領(lǐng)域。 20xx 年，參加“蘇大杯”第四屆江蘇省大學(xué)生機(jī)器人大賽家用吸塵比賽，在這次競(jìng)賽中，我們利用傳感器信息的融合技術(shù)，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行路徑規(guī)劃，從中，我們積累了傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。本產(chǎn)品的創(chuàng)新點(diǎn)在于將學(xué)習(xí)功能賦予機(jī)器人，使其具有智能性。這種優(yōu)化的結(jié)構(gòu)能夠在高端的通信服務(wù)中維持很高的內(nèi)存寬帶。 其中 C51 指揮控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) ， S51 對(duì)傳感器采集的信息進(jìn)行融合，為綜合運(yùn)算單元傳遞重要的信息。 4 通過光電傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量自己的運(yùn)行速度和計(jì)算運(yùn)行里程。驅(qū)動(dòng)控制單元主要依據(jù)綜合運(yùn)算單元送來的決策數(shù)據(jù)完成對(duì)機(jī)器人行走電機(jī)，攝像頭旋轉(zhuǎn)舵機(jī)，充電起落架等動(dòng)力單元的控制和調(diào)節(jié)，在本設(shè)計(jì)中稱為 C51。上圖綜合了三種運(yùn)行模式下的輸入輸出數(shù)據(jù)流，并沒有嚴(yán) 全 國(guó) 大 學(xué) 生 嵌 入 式 物 聯(lián) 網(wǎng) 設(shè) 計(jì) 大 賽 格區(qū)分各種運(yùn)行模式及其對(duì)應(yīng)的輸入輸出。 下層的 6410 將攝像頭拍攝的圖 像 ，采用科學(xué)的 分包 機(jī)制，分包 發(fā)送 圖像信息給 監(jiān)控 平 臺(tái)，當(dāng)監(jiān)控 平 臺(tái)收到 數(shù)據(jù) 包后 ， 對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行組 包 ，并顯示相應(yīng)的圖像。r e t u r n雙 擊 ： G O 按 鈕c gr e t u r nr e t u r nc b雙 擊 ： B A C K 按 鈕o r d e r S o c k e t r e a d D a t a g r a m ( ) 。 有一個(gè)專門設(shè)計(jì)的觸碰傳感器，使得有這方面的需求機(jī)器人設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)便。其工作原理是通過磁傳感器中兩個(gè)相互垂直軸同時(shí)感應(yīng)地球磁場(chǎng)的磁分量，從而得出方位角度，此羅盤以 RS232 協(xié)議，及 IIC 協(xié) 全 國(guó) 大 學(xué) 生 嵌 入 式 物 聯(lián) 網(wǎng) 設(shè) 計(jì) 大 賽 議與其他設(shè)備通信。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。 鑒于機(jī)器人 工作環(huán)境的突發(fā)性和不可預(yù)測(cè)性，有一些突發(fā)的情況， 需要機(jī)器人 進(jìn)行自主躲避障礙物。 表 51 機(jī)器學(xué)習(xí)界面元素 按鈕名 類型 功能 learnmode QPushButton 切換到 學(xué)習(xí)模式 并發(fā)送 工作象限 studymode QPushButton 切換到 學(xué)習(xí) 模式 scanf QPushButton 搜索熱點(diǎn) connect QPushButton 連接選擇的無線熱點(diǎn) go QPushButton 前進(jìn) back QPushButton 后退 right QPushButton 右轉(zhuǎn) left QPushButton 左轉(zhuǎn) down QPushButton 控制充電起落架 的下降 up QPushButton 控制充電起落架的上升 全 國(guó) 大 學(xué) 生 嵌 入 式 物 聯(lián) 網(wǎng) 設(shè) 計(jì) 大 賽 Ｗ Ｉ Ｆ Ｉ Ｍ ｏ ｖ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｉ ｍ ａ ｇ ｅＷ ｉ ａ ｔ網(wǎng) 線 熱 點(diǎn) 信 息 以 及 獲 得 I p 顯 示 的 信 息Ｕ ｐＳ ｔ ｏ ｐＲ ｉ ｇ ｈ ｔＬ ｅ ｆ ｔＤ ｏ ｗ ｎＲ ａ ｉ ｓＳ ｃ ａ ｎ ｆ Ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔＣ ｌ ｅ ａ ｒＬ ｅ ａ ｒ ｎ ｍ ｏｄ ｅＳ ｔ ｕ ｄ ｙ ｍ ｏｄ ｅ 圖 51 機(jī)器學(xué)習(xí)界面 “位置定位” 界面主要是 用于 顯示機(jī)器人的 運(yùn)動(dòng)位置 ， 該界面只有在工作模式下才有效。 upButton=new QPushButton(up)。 moveLayoutaddWidget(moveLabel,0,0,5,5)。 imageLayoutaddWidget(imageConnect,0,7,2,2)。 通過光電傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量自己的運(yùn)行速度和計(jì)算運(yùn)行里程。 全 國(guó) 大 學(xué) 生 嵌 入 式 物 聯(lián) 網(wǎng) 設(shè) 計(jì) 大 賽 開 始Q U d p S o c k e t 調(diào) 用w r i t e D a t a g r a m傳 輸 命 令下 位 機(jī) 接 收坐 標(biāo) ( X , Y )Q U d p S o c k e t 調(diào) 用r e a d D a t a g r a m ( )獲 取 坐 標(biāo)（ X , Y ）命 令u pi f ( s t a t e F l a g = = t r u e )i f ( ! f i r s t R u n )Q B y t e A r r a y d a t a g r a m = ” l e a r nM o d e 1 ” 選 擇 模 式f i r s t R u n = 1 ；t r u ef i l e C o m m a n d = 1 。 /r u n T y p e = ‘ p ’ 。r39。 } } …… void mainWindow:: infoReceiver() { while (infoSockethasPendingDatagrams()) { 。 } } void mainWindow::right() { if(stateFlag ==true) { wifiright(orderSocket,sender,senderPort)。 是否 記 憶s t o pr u n T y p e = ‘ s ’ 。 安防監(jiān)控機(jī)器人通過機(jī)器學(xué)習(xí)，對(duì)未知的工作環(huán)境進(jìn)行熟悉，規(guī)劃出自主運(yùn)動(dòng)的最優(yōu)路徑，當(dāng)在工作模式下，機(jī)器人則沿著規(guī)劃好的路徑進(jìn)行自主運(yùn)動(dòng)。 通過超聲波傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)道路路面障礙信息，監(jiān)測(cè)到障礙后自動(dòng)避障。 QGridLayout *imageLayout = new QGridLayout(imageTab)。 workConnect= new QPushButton(workMode)。