[發(fā)明專利]動(dòng)物機(jī)器人野外遠(yuǎn)程智能監(jiān)控的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010569164.8
• 申請(qǐng)日: 2010-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102158517A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅勇;楊二冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04W4/02;H04W52/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種動(dòng)物機(jī)器人野外遠(yuǎn)程智能監(jiān)控的方法，即在保證動(dòng)物機(jī)器人所背負(fù)的電子裝置(以下簡(jiǎn)稱背包)待機(jī)最長(zhǎng)的情況下，遠(yuǎn)程無(wú)線實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物機(jī)器人所處野外環(huán)境信息的數(shù)據(jù)采集和智能控制方法。

背景技術(shù)

“動(dòng)物機(jī)器人”是指利用動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)機(jī)能、動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)，從動(dòng)物的感覺(jué)傳入或神經(jīng)支配著手，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和某些行為的人為控制。隨著腦科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制學(xué)和微電子技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展及相互滲透，已形成了一個(gè)前沿的交叉學(xué)科，加速了動(dòng)物機(jī)器人的研究進(jìn)展。

在本發(fā)明做出之前，對(duì)動(dòng)物機(jī)器人進(jìn)行監(jiān)控主要以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控為主。通常是利用桌面電腦的監(jiān)控軟件控制一個(gè)發(fā)送機(jī)，通過(guò)無(wú)線傳輸，將控制指令發(fā)送到動(dòng)物機(jī)器人背包上。背包將接收的指令轉(zhuǎn)換成對(duì)動(dòng)物的刺激信號(hào)，通過(guò)電極刺激動(dòng)物相應(yīng)的神經(jīng)，從而促使動(dòng)物完成指定的動(dòng)作。同時(shí)，背包將動(dòng)物機(jī)器人采集的數(shù)據(jù)回傳給發(fā)送機(jī)，完成簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集，此種模式控制與監(jiān)測(cè)方式簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)物行為的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。但該方式監(jiān)控距離很近，一般在300米以內(nèi)，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無(wú)線監(jiān)控。由于該方式需要有電腦設(shè)備的支持，因此，常局限于室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，很難進(jìn)行野外動(dòng)物的監(jiān)控。另外，在該模式下，動(dòng)物機(jī)器人背包時(shí)刻處于接收狀態(tài)，接收通訊芯片將不斷地進(jìn)行無(wú)線信號(hào)的檢測(cè)，需要耗費(fèi)較大的功率。而背包固定于動(dòng)物身體上，需要由微小體積的電池供電，因此，該方式將會(huì)極大的降低電池的供電時(shí)間，導(dǎo)致背包很快因電池耗盡而無(wú)法工作。

目前，進(jìn)行動(dòng)物機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控方面的研究較少，主要集中在利用有線網(wǎng)絡(luò)(如Internet網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行信號(hào)的傳遞。根據(jù)新華社南京2010年1月28日電，東南大學(xué)射頻與光電集成電路研究所的王志功教授，利用微電子神經(jīng)橋和Internet網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了南京和北京的兩只蟾蜍的互感互動(dòng)。Internet網(wǎng)絡(luò)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的傳遞，但對(duì)主控設(shè)備和被控設(shè)備的要求均較高，必須是能上網(wǎng)的電腦，因此也不適合動(dòng)物機(jī)器人的野外監(jiān)控。

綜上所述，對(duì)動(dòng)物機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程野外監(jiān)控需要有一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而功能強(qiáng)大的控制設(shè)備，并且動(dòng)物機(jī)器人的背包應(yīng)該是微體積、微功耗，能夠支持動(dòng)物機(jī)器人在野外長(zhǎng)期工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是針對(duì)上述存在的不足，提出的一種動(dòng)物機(jī)器人野外遠(yuǎn)程監(jiān)控的新方法。即利用GPRS(整合分包無(wú)線通訊服務(wù))無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)相連，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的遠(yuǎn)程傳輸，從而保證了對(duì)動(dòng)物機(jī)器人的遠(yuǎn)程指揮和監(jiān)測(cè)。動(dòng)物機(jī)器人背包通過(guò)主控器連接可控電源開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了電源可控與間歇工作方式相結(jié)合，保證了背包的野外長(zhǎng)期待機(jī)工作。同時(shí)，本方法通過(guò)上述傳輸網(wǎng)絡(luò)，使監(jiān)控中心與背包、手持式控制終端和桌面控制終端分別連接，對(duì)動(dòng)物機(jī)器人實(shí)施監(jiān)控，使控制方式更靈活。本方法利用GPS(全球定位系統(tǒng))對(duì)野外動(dòng)物機(jī)器人進(jìn)行定位，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)野外動(dòng)物機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的精確跟蹤。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本系統(tǒng)由五部分組成：背包、傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心、桌面控制終端以及手持式控制終端。

背包即動(dòng)物機(jī)器人背包，是固定在動(dòng)物機(jī)器人身體上的電子裝置，是完成動(dòng)物機(jī)器人監(jiān)控的主要現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。考慮到動(dòng)物機(jī)器人一般體積都較小，負(fù)重有限，因此，動(dòng)物機(jī)器人背包必須微體積。同時(shí)為了支持長(zhǎng)期野外工作，動(dòng)物機(jī)器人背包應(yīng)該具有微功耗。背包主要由七個(gè)部分組成：主控器、GPS、GPRS、數(shù)據(jù)采集、升壓刺激、電池、可控電源開(kāi)關(guān)。電池通過(guò)電源線分別連接主控器和可控電源開(kāi)關(guān)，以提供電能。主控器通過(guò)信號(hào)線，分別連接可控電源開(kāi)關(guān)、GPS、GPRS、數(shù)據(jù)采集、升壓刺激等模塊，完成對(duì)以上模塊的數(shù)據(jù)處理和控制。可控電源開(kāi)關(guān)通過(guò)電源線分別連接GPS、GPRS、數(shù)據(jù)采集、升壓刺激等模塊，為其提供電能。