| 标题 | 安防车型机器人综合实验系统设计① |
| 范文 | 陈世海，王军，代伟，姜学倩 [关 ? ?键 ? 词] ?安防领域;车型机器人;综合实验系统 [中图分类号] ?TP242.6 ? ? ? ? ? ? ? [文献标志码] ?A ? ? ? ? ? ?[文章编号] ?2096-0603（2018）27-0133-01 数字化、网络化、智能化是视频监控领域的发展趋势，随之将带来更加方便高效的智能生活。近几年，移动端智能监控系统在欧美等西方发达国家有较大的发展，形成了相对成功的产品，并应用于许多领域，如美国的Vidient，ObjectVideo等。在国内“互联网+”的时代下，随着互联网与各领域的不断深度融合，移动视频监控也就是移动网络与视频监控的互联，是当前监控发展的必然趋势。 随着人们经济条件的改善以及安全意识的提高，智慧型城市以及公共安全发展的需要，智能化是視频监控的必然趋势，移动端视频监控智能机器人更能满足人们的生活和工作中的需要。车型机器人是一种应用广泛的典型可移动式机器人。在安防领域中，具有音视频采集装置和无线通信功能的车型机器人，可以实现对监控区域的全方位监控，具有较强的灵活性和扩展性，能够随时更新监控点和监控位置，有效提升监控效果。同时，采用车型机器人改变以往固定的监控所需要大量安装成本的弊端，只需要一次性投资，并且后期运行和维护成本较低。另外，车型机器人可以方便地移动到待查区域，可以近距离观察现场情况，相比于定焦云台式监控摄像机，更方便对紧急事件进行处理和解决。开发面型安防领域的车型机器人综合实验系统，不仅解决了现有机器人课程实验教学设备短缺问题、提升了学生的创新实践能力，而且该实验系统也具有较强的实用价值。 安防车型机器人的主要功能便是提供视频监控，实验系统以安卓手机端代替了摄像头，可以进行视频摄像，远程电脑端可以进行实时监控视频播放。另外，电脑端还可以输入控制指令与文字信息，机器人相对应地做出指令动作、朗读指定语音信息。市面上的视频监控产品也具有如上优点，但是一般市面上那些产品相对物联网智能机器人而言会受地域限制，简单来说就是受网络条件限制，因为市面上的产品工业化之后一般采用的是使用WIFI连接网络，考虑的是成本低。在物联网智能机器人中，综合考虑实际应用需求，采用了“WIFI+4G网络”的通信方式，具有更大的适用性和更强的情境性。 基于安防车型机器人的监控系统，可分为监控端和移动端两部分。监控端采用具有录像存储功能的通用计算机构成，移动端采用“Android手机+车型机器人”的方式构成。监控端可以向移动端发送运动控制指令到Android手机，然后手机再通过蓝牙通信方式将控制指令发送到车型机器人。车型机器人上的蓝牙模块与车型机器人的控制器采用串行异步通信方式进行信息交互。控制器将指令译码后形成驱动信号并传送给电机，电机驱动机器人完成运动控制指令动作。 移动端借助安卓手机后置摄像头采集监控到的视频画面，通过手机端App以TCP方式传送至监控端。具体采集及传送过程通过Java编程实现。App开发采用Java语言编写，开发前需要创建好Android Studio1.5以及Java JDK编译环境。然后，在Android Studio1.5开发环境中新建工程，在AndroidManifest文件声明调用摄像头的权限，在Java主程序代码中声明Camera类，并import两个相关的类。再定义一个开启安卓手机后置摄像头的函数，用于截取摄像头图像。然后重写一个具有读取摄像头图像且保存为Jpeg格式ByteArrayOutputStream流的Camera.Previ-ewCallback类。在主函数中，添加一个并列运行的线程，启用线程将图像数据发送出去，线程中设置循环函数，整个线程要达到的功能是先创建一个循环，在这个循环里面，创建一个TCP连接，并把获取到的安卓手机摄像头内容通过这个TCP连接，每隔156ms，发送一次。建立百度语音开放平台SDK编译环境，借助 BDTTSClient在App中实现语音合成功能。 在系统调试或实验中，视频采集与传送部分经常遇到的问题是视频传输容量太大影响传输速度，会造成较严重的卡顿。该问题需要对图像或视频进行压缩后再传送。一般情况下4倍压缩可以满足性能需求。另外，如果传输的间隔太短则容易造成堵塞，解决方案是在代码中设置传输过程会有经常性的156ms的延迟，通过这个延迟，让上一帧传输完成之后，再进行下一帧的传输，这样就可以解决堵塞问题。 在进行控制传输部分调试过程中，可能会遇到网络连接端口被封闭的状况。特别是比特币勒索病毒肆虐致使网络防火墙规则日趋苛刻，在长时间的TCP连接端口过程中，容易被当成恶意软件遭到网络安全管理员的封锁处理。基于此种现象，需要在程序中修改TCP部分代码，不断重复进行短时间的TCP连接，在出现堵塞情况时，即可自动建立连接。在编写、调试内网穿透的Java程序时，由于外网中TCP传输会比内网中延迟更大，所以在安卓手机图像信号传出的过程中，发送TCP信息的间隔不能太短，不然会造成堵塞。需要分离出发送图像的函数，独自放入一个循环的线程，并在循环中加入一个延时函数。 另外，机器人接线问题，如果接触不良等，也会导致视频播放不稳定甚至停止现象。所以在出现问题时，首先要确保硬件连接正常，然后再调整软件。 此次设计的安防车型机器人属于智能家居的范畴，其不仅可以作为视频监控的用途，还可以作为室外用途及娱乐用品。如，在室内可以监控生病的老、幼、病、残、孕等弱势群体及宠物状况，或利用可以朗读远程电脑端控制语音或者近端安卓手机端语音信息的功能，用在室外或者聚会场所。 |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。