“追蹤者”監(jiān)控類機(jī)器車

摘要：本文基于對(duì)機(jī)器車運(yùn)行的了解，闡述了監(jiān)控類機(jī)器車研發(fā)的重要意義，針對(duì)實(shí)際情況對(duì)其內(nèi)部機(jī)械系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和圖像識(shí)別與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等系統(tǒng)構(gòu)建進(jìn)行深入分析，加強(qiáng)二者的融合力度，切實(shí)提高監(jiān)控類機(jī)器車的運(yùn)作質(zhì)量與水平，為推進(jìn)我國(guó)技術(shù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控技術(shù);機(jī)器車;電子系統(tǒng)

引言：隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，機(jī)器制造業(yè)發(fā)展迅速崛起，同時(shí)代替勞動(dòng)力的現(xiàn)象也逐漸增多，但是其中很難保證機(jī)器運(yùn)作的準(zhǔn)確性、科學(xué)性和高效性，而監(jiān)控技術(shù)和機(jī)器車的融合，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了信息收集和監(jiān)控追蹤的全面性，促使人們生活安全性得到有效保障。

一、“追蹤者”監(jiān)控類機(jī)器車研發(fā)的重要意義

從目前社會(huì)發(fā)展的情況看，監(jiān)控技術(shù)與機(jī)器車融合的類型較少，且大多數(shù)也不能將結(jié)構(gòu)系統(tǒng)靈活運(yùn)用到機(jī)器車中，對(duì)監(jiān)控類機(jī)器車發(fā)展產(chǎn)生阻礙，但是監(jiān)控技術(shù)與機(jī)器車融合已經(jīng)成為未來社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，其主要是將運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的自動(dòng)檢測(cè)和跟蹤技術(shù)作為主要研究?jī)?nèi)容，能高效的完成數(shù)據(jù)信息記錄以及實(shí)時(shí)監(jiān)控追蹤，能夠切實(shí)應(yīng)用到人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中的各個(gè)方面，比如：“追蹤者”可作為重要的破案工具，由于其內(nèi)部安裝設(shè)置了GPS系統(tǒng)，通過與移動(dòng)端相連接，能夠?qū)Ω櫮繕?biāo)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤，從而便于捕捉到有效信息，同時(shí)還能應(yīng)用到人員保護(hù)方面，對(duì)人們的安全起到保障作用[1]。

二、“追蹤者”監(jiān)控類機(jī)器車的系統(tǒng)構(gòu)造分析

（一）機(jī)械系統(tǒng)

在“追蹤者”監(jiān)控類機(jī)器車內(nèi)機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)造時(shí)，其主要是基于TND公司開發(fā)的MADYMD，屬于一種多體動(dòng)力學(xué)建模與仿真系統(tǒng)的多剛體力學(xué)機(jī)器車仿真研究，并在一定程度上是對(duì)實(shí)體車雛形的映射，從機(jī)器設(shè)計(jì)構(gòu)造方面看：處于設(shè)計(jì)構(gòu)造核心位置的是車體，并可進(jìn)一步將機(jī)械系統(tǒng)劃分為信息流系統(tǒng)、能量流系統(tǒng)，信息流系統(tǒng)主要是對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及自身操作數(shù)據(jù)的收集、分析和處理，從而傳遞到機(jī)械系統(tǒng)的執(zhí)行裝置;而能量流系統(tǒng)指的是傳動(dòng)裝置，比如機(jī)器車中的電子執(zhí)行單元、運(yùn)動(dòng)控制單元等。機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)作過程主要是：通過監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)信息的收集，將其傳輸?shù)綑C(jī)器車機(jī)械系統(tǒng)的信息處理單元，將具體的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析后可傳輸?shù)叫畔?chǔ)存單元進(jìn)行存儲(chǔ)，通過與監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)合以及機(jī)器車內(nèi)監(jiān)測(cè)單元的實(shí)際運(yùn)行，可對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行分析，并連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)自身所處位置進(jìn)行定位，并通過電子執(zhí)行單元和運(yùn)動(dòng)控制單元共同運(yùn)作，可對(duì)監(jiān)控機(jī)器車的運(yùn)行路徑、方位等進(jìn)行有效控制，從而對(duì)實(shí)體車雛形進(jìn)行有效構(gòu)建。

（二）電子系統(tǒng)

“追蹤者”監(jiān)控類機(jī)器車的電子系統(tǒng)可從以下兩方面進(jìn)行分析。

第一，機(jī)器車的車載終端機(jī)。車載終端機(jī)作為電子系統(tǒng)的核心，能有效對(duì)視頻信號(hào)、GPS衛(wèi)星定位信號(hào)、機(jī)器車的行駛記錄儀和報(bào)警信號(hào)等進(jìn)行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的采集、分析、處理和保存，并且還需對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，避免出現(xiàn)遺漏或者偏差現(xiàn)象，在信息采集過程中能夠更具備一定的便捷性、快速性和參數(shù)量大等特點(diǎn)，而且在傳輸過程中也將電磁波速度作為主要參考標(biāo)準(zhǔn)，具有較高的效率性和安全性，電源在電子系統(tǒng)中具有能源供應(yīng)的作用，以其為核心的進(jìn)行電力傳輸，給機(jī)器車的操作帶來動(dòng)力，根據(jù)電子模板的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，可按照預(yù)先電路安排，將前端監(jiān)控設(shè)備的攝像機(jī)采集的模擬視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字編碼壓縮，并將其傳到存儲(chǔ)系統(tǒng)中，與電子系統(tǒng)中的GPS接收機(jī)和機(jī)器車行駛記錄設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)一儲(chǔ)存的同一設(shè)備中，將重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)上傳，可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的實(shí)時(shí)追蹤和調(diào)查;第二，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。對(duì)于電子系統(tǒng)中的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)來說，其作為整體系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，主要負(fù)責(zé)監(jiān)控系統(tǒng)收集的相關(guān)數(shù)據(jù)，以及自身機(jī)器車運(yùn)作過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并對(duì)其進(jìn)行分析和整理，對(duì)機(jī)器車的行駛信息、GPS定位信息、視頻圖像信息等上傳至調(diào)度管理中心，供管理人員進(jìn)行有效控制和管理。而對(duì)于電子系統(tǒng)來說，其各個(gè)子模塊還會(huì)進(jìn)一步精細(xì)劃分為多個(gè)運(yùn)作模塊，對(duì)“追蹤者”監(jiān)控類機(jī)器車進(jìn)行有效控制，可對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和運(yùn)行狀況，從而有效提高使用者的安全感。

（三）軟件系統(tǒng)

對(duì)于“追蹤者”監(jiān)控類機(jī)器車的軟件系統(tǒng)來說，主要是由上位機(jī)和下位機(jī)協(xié)同操作完成的，上位機(jī)就是指可以直接發(fā)出操控命令的計(jì)算機(jī)，而下位機(jī)指的是直接控制設(shè)備從而獲取設(shè)備運(yùn)行情況的計(jì)算機(jī)，上位機(jī)軟件采用的是VC++進(jìn)行開發(fā)研究，而對(duì)于PCI總線驅(qū)動(dòng)來說，主要采用的是VXD方式進(jìn)行有效驅(qū)動(dòng)，在上位機(jī)想要進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理時(shí)，軟件系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值的大小及準(zhǔn)確程度，以及G代碼的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃程度進(jìn)行實(shí)際操作，通常情況下會(huì)將數(shù)據(jù)處理成為三軸脈沖的電平狀態(tài)和方向，在此基礎(chǔ)上根據(jù)下位機(jī)的請(qǐng)求將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)系統(tǒng)的儲(chǔ)存器中，換句話說，就是當(dāng)上位機(jī)發(fā)出的命令首先給下位機(jī)時(shí)，下位機(jī)需根據(jù)此命令的實(shí)際運(yùn)行情況，進(jìn)行精準(zhǔn)釋意成相應(yīng)的時(shí)序信號(hào)對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，對(duì)于下位機(jī)來說，需不時(shí)的對(duì)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效讀取，并將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)反饋給上位機(jī)。對(duì)于“追蹤者”監(jiān)控類機(jī)器車來說，軟件系統(tǒng)的應(yīng)用主要與計(jì)算機(jī)進(jìn)行高效融合，才能真正意義上實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器車內(nèi)部各個(gè)系統(tǒng)的控制和操作，當(dāng)然還需預(yù)先設(shè)置好相應(yīng)編程，才能有效實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的真正意義。

（四）圖像識(shí)別與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

在監(jiān)控類機(jī)器車的圖像識(shí)別和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，主要是基于PC SDK實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別能力和視頻采集技術(shù)。圖片采集處理系統(tǒng)的主要功能包括單片機(jī)控制PLD器件，從而有效實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)圖像采集卡的圖像采集與儲(chǔ)存，而經(jīng)過內(nèi)部單片機(jī)圖像壓縮與PC機(jī)串行通信繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)還需利用視覺計(jì)算機(jī)CPTR2將圖像及數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)儲(chǔ)存及數(shù)據(jù)傳輸端，促使其與監(jiān)控計(jì)算機(jī)CPTR1進(jìn)行相互操作及圖像數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控圖像的辨識(shí)和采集處理。對(duì)于監(jiān)控計(jì)算機(jī)來說，其主要是將GPS定位系統(tǒng)、磁羅盤數(shù)據(jù)等監(jiān)控系統(tǒng)中存在的各部分功能數(shù)據(jù)進(jìn)行有效傳輸，同時(shí)還需利用柵格法和Di jkstra算法測(cè)距進(jìn)行有效避障，在達(dá)到節(jié)省能源目的的基礎(chǔ)上，建立正確的規(guī)劃方法，有助于幫助圖像數(shù)據(jù)信息進(jìn)行算法的合適搜索，從而規(guī)劃處最佳路徑[2]。除此之外，由于其是由監(jiān)控系統(tǒng)和機(jī)器車的各個(gè)系統(tǒng)共同組成，因此還需注意對(duì)電機(jī)控制卡的應(yīng)用，可大致分為算法處理器、方向控制和剎車控制三部分，且始終處于相互控制狀態(tài)，在此過程中還需車速脈沖信號(hào)傳輸?shù)诫姍C(jī)控制卡中，才能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)追蹤者監(jiān)控類機(jī)器車的控制，便于操作者對(duì)所收集的信息制定出更便捷、安全的應(yīng)對(duì)方案。

結(jié)論：綜上所述，監(jiān)控類機(jī)器車的研發(fā)是滿足現(xiàn)代化、智能化社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求，在提高實(shí)際工作質(zhì)量和效果的基礎(chǔ)上，還能減輕人們的工作壓力。除此之外，監(jiān)控技術(shù)與機(jī)器車的融合，能夠在日常生活生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并具有良好的發(fā)展前景，對(duì)社會(huì)未來發(fā)展具有一定積極意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉小波.無線傳輸技術(shù)下的鐵路機(jī)車視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].信息通信，2020（08）：85-87.

[2]賈國(guó)強(qiáng).優(yōu)化無線調(diào)車機(jī)車信號(hào)和監(jiān)控系統(tǒng)（STP）運(yùn)用措施的研究[J].鄭鐵科技，2020（01）：16-17+23.

作者簡(jiǎn)介：

姓名：余文韜（1999.10--），性別：男，籍貫：安徽安慶人，學(xué)歷：本科，就讀于宿州學(xué)院;現(xiàn)有職稱：學(xué)生;研究方向：安全系統(tǒng)研究;

項(xiàng)目編號(hào)：201910379044

項(xiàng)目名稱：‘追蹤者’監(jiān)控類機(jī)器車