[發明專利]用于監測人體位置的導覽機器人及其控制方法

在審

• 申請號: 201410330534.0
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104102220A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 李靜安
• 申請（專利權）人: 上海裕山信息科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 金碎平

技術領域

本發明涉及一種機器人及其控制方法，尤其涉及一種用于監測人體位置的導覽機器人及其控制方法。

背景技術

以體感裝置而言，目前商業市場上使用之體感裝置大多是Microsoft的Kinect或ASUS的Xtion二種，不論哪一家生產之體感裝置，都只是提供CCD影像、紅外線的三維深度，至于要做何種商業運用，得自行開發軟件了。

以動力輪裝置而言，任何移動平臺，包括機器人，都可依據不同的載重公斤數，安裝大小不同的動力輪，但動力輪本身不會執行何時該正轉何時反轉的判斷。因此有必要提供一種通過體感裝置來控制動力輪裝置的導覽機器人，能夠實時跟蹤人體位置并依人體手勢指令移動，并能方便地調整屏幕使用位置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于監測人體位置的導覽機器人及其控制方法，導覽機器人依人體手勢指令移動，不論前進或轉彎可持續追蹤人體位置，并依據人體身高，調整導覽機器人之屏幕角度，使屏幕達到最佳使用位置。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種用于監測人體位置的導覽機器人，所述機器人包括體感裝置，其設置于所述機器人的頭部，包括紅外線監測模塊及拍攝模塊，所述紅外線監測模塊用于獲取人體和所述機器人之間的距離，所述拍攝模塊用于拍攝人體動態骨架和人體骨架姿勢；計算機，其包括USB通訊模塊，所述計算機和所述體感裝置連接，所述計算機用于預設人體骨架姿勢并實時接收體感裝置獲取的人體和所述機器人之間的距離；底部動力平臺，其設置于所述機器人的底部，包括兩個動力輪和兩個非動力萬向輪；以及雙直流馬達控制模組，其通過所述USB通訊模塊和所述計算機連接，所述雙直流馬達控制模組用于控制底部動力平臺的追蹤或停止。

進一步地，所述體感裝置還用于獲取人體的身高及所述機器人和人體的距離及角度；所述機器人還包括伺服馬達和屏幕，所述伺服馬達通過USB通訊模塊和計算機連接，所述屏幕設置有轉軸，根據所述獲取的人體的身高，通過伺服馬達調整所述屏幕的旋轉角度。

進一步地，所述屏幕的旋轉角度為60度～120度。

進一步地，當所述人體骨架為多人時，以正中間的人體骨架為監測對象。

進一步地，還包括人體骨架姿勢比較模塊，其設置于計算機中，所述人體骨架姿勢比較模塊的輸入端用于獲取所述拍攝模塊獲取的人體骨架姿勢，通過比較預設的人體骨架姿勢和拍攝模塊獲取的人體骨架姿勢，所述人體骨架姿勢比較模塊輸出比較結果給所述計算機。

進一步地，所述計算機根據所述人體骨架姿勢比較模塊輸出的比較結果生成輸出指令，所述機器人根據所述輸出指令向人體方向移動或持續追蹤人體位置。

進一步地，所述計算機根據所述機器人和人體的距離及角度輸出指令，所述機器人根據所述輸出指令向人體方向移動、持續追蹤人體位置或停止。

進一步地，所述底部動力平臺上的兩個動力輪左右對稱設置，所述機器人通過控制兩個動力輪的不同速度向人體方向直行、左轉或右轉。

本發明為解決上述技術問題而采用的另一技術方案是提供一種上述導覽機器人的控制方法，其中，包括以下步驟：S11、在計算機中預設人體骨架姿勢；S12、通過體感裝置獲取人體骨架姿勢；S13、通過人體骨架姿勢比較模塊比較獲取的人體骨架姿勢和預設的骨架姿勢，輸出指令；S14、所述計算機根據輸出指令，通過雙直流馬達控制模組控制底部動力平臺移動。

進一步地，還包括以下步驟：S21、實時獲取機器人和人體的距離；S22、若距離大于預設閾值，則控制機器人向人體方向直行、左轉或右轉；直至機器人和人體的距離小于預設閾值；S23、在機器人停止追蹤人體位置之后，實時獲取人體的高度；S24、調整屏幕的旋轉角度，所述旋轉角度為60度～120度。

本發明對比現有技術有如下的有益效果：本發明提供的導覽機器人，在計算機中預設人體骨架姿勢，通過體感裝置獲取人體骨架姿勢，從而導覽機器人可以根據人體骨架姿勢移動，可以向人體方向移動、持續追蹤人體位置或停止，當范圍內有多人時，以正中間的一人為監測對象，其余人體可忽略，并且可以通過獲取的人體高度，調整屏幕的旋轉角度，使得屏幕達到最佳使用位置。

附圖說明

圖1為本發明的導覽機器人向前移動的示意圖；

圖2為本發明的導覽機器人追蹤移動示意圖；

圖3為本發明的導覽機器人屏幕角度調整示意圖；

圖4為本發明的導覽機器人的結構示意圖；

圖5為本發明的導覽機器人屏幕角度分為五個角度的調整示意圖；

圖6為本發明的導覽機器人控制流程圖。

圖中：