[發(fā)明專利]輸電線路巡視仿真系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)及人機(jī)交互方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310670045.5
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103631381A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉峰;胡志鵬;胡川;劉春翔;別士光
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司;國網(wǎng)電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;李滿

1.一種輸電線路巡視仿真系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于：它包括屏幕（2）、用于將輸電線路三維巡視線路和場景投射在屏幕（2）上的投影儀（1）、用于捕捉學(xué)員的身體及手臂動作信息的人體動作識別儀（3）、用于采集學(xué)員頭部旋轉(zhuǎn)運動和上下運動信息并定位學(xué)員頭部位置的視角定位儀（4）、用于學(xué)員自由行走的行走帶（5）、用于采集行走帶（5）滾動時的速度和方向從而獲取學(xué)員行走速度和方向的位移傳感器（6），其中，所述人體動作識別儀（3）、視角定位儀（4）和位移傳感器（6）的信號輸出端用于連接輸電線路巡視仿真系統(tǒng)（7）的人機(jī)交互模塊（7.1），所述投影儀（1）的信號輸入端用于連接輸電線路巡視仿真系統(tǒng)（7）的輸電線路三維巡視線路和場景圖像信號輸出端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路巡視仿真系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于：所述人體動作識別儀（3）設(shè)置在屏幕（2）的頂端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸電線路巡視仿真系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于：所述屏幕（2）為球形屏幕。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路巡視仿真系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于：所述位移傳感器（6）位于采集行走帶（5）的下方。

5.一種利用權(quán)利要求1所述輸電線路巡視仿真系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)的人機(jī)交互方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：所述輸電線路巡視仿真系統(tǒng)（7）生成虛擬的輸電巡視線路場景圖，并通過投影儀（1）顯示在屏幕（2）上；

步驟2：學(xué)員做出預(yù)先設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)姿勢，人體動作識別儀（3）對學(xué)員做出的標(biāo)準(zhǔn)姿勢進(jìn)行掃描，并對學(xué)員的姿勢進(jìn)行匹配，完成人體動作識別儀（3）的初始化；

步驟3：學(xué)員站在行走帶（5）上根據(jù)步驟1中虛擬輸電巡視線路場景圖的巡視線路做出相應(yīng)的人體巡視姿勢動作；

步驟4：人體動作識別儀（3）采集學(xué)員人體巡視姿勢動作中的人體姿勢信息和手臂位置信息；同時視角定位儀（4）采集學(xué)員人體巡視姿勢動作中的頭部旋轉(zhuǎn)運動及頭部上下運動信息并定位學(xué)員的頭部位置；同時位移傳感器（6）通過采集行走帶（5）滾動時的速度和方向獲取學(xué)員人體巡視姿勢動作中的行走速度信息和方向信息；

步驟5：所述人體動作識別儀（3）將上述學(xué)員人體巡視姿勢動作中的人體姿勢信息和手臂位置信息傳輸給輸電線路巡視仿真系統(tǒng)（7）；視角定位儀（4）將上述學(xué)員人體巡視姿勢動作中的頭部旋轉(zhuǎn)運動和頭部上下運動信息，以及學(xué)員的頭部位置信息傳輸給輸電線路巡視仿真系統(tǒng)（7）；位移傳感器（6）將上述學(xué)員人體巡視姿勢動作中的行走速度信息和方向信息傳輸給輸電線路巡視仿真系統(tǒng)（7）；

步驟6：輸電線路巡視仿真系統(tǒng)（7）將上述學(xué)員人體巡視姿勢動作中的人體姿勢信息和手臂位置信息、學(xué)員頭部旋轉(zhuǎn)運動和頭部上下運動信息、學(xué)員頭部位置信息、學(xué)員行走速度信息和方向信息反饋到屏幕（2）顯示的虛擬輸電巡視線路場景圖中，使虛擬輸電巡視線路場景圖中的虛擬人物具有與學(xué)員相同的人體巡視姿勢動作，上述過程即完成了一次人機(jī)交互，實現(xiàn)了屏幕（2）上的虛擬人物的動作與學(xué)員真實的動作同步一致。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人機(jī)交互方法，其特征在于：所述步驟2中，當(dāng)學(xué)員進(jìn)行更換時，人體動作識別儀（3）對更換的新學(xué)員做出的標(biāo)準(zhǔn)姿勢進(jìn)行掃描，并對更換的新學(xué)員的姿勢進(jìn)行匹配，完成更換新學(xué)員后的人體動作識別儀（3）初始化。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人機(jī)交互方法，其特征在于：所述學(xué)員做出預(yù)先設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)姿勢為人體自然站立，雙手向上舉過肩，保持該姿勢2～4秒。