[發明專利]全方位移動機器人的控制系統

在審

• 申請號: 201710527339.0
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107336238A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 張雷;張凱博;郭亮
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩,曹杰

1.一種全方位移動機器人的控制系統，其特征在于，包括：全方位移動機器人、肢體動作指令獲取裝置和服務器；

所述全方位移動機器人和所述肢體動作指令獲取裝置均與服務器相連接；其中：

所述肢體動作指令獲取裝置，用于獲取視場范圍內的深度數據，利用骨骼追蹤技術對所述深度數據進行處理，提取被測用戶多個預設關節點的三維坐標；根據所述預設關節點的三維坐標，獲取形成被測用戶不同姿勢的關節部位角度；針對被測用戶的每一姿勢，若形成該姿勢的關節部位角度滿足形成該姿勢的預設閾值范圍，則將該姿勢對應的控制指令發送給服務器；

所述服務器，用于接收所述肢體動作指令獲取裝置發送的控制指令并存儲在數據庫中，以及接收全方位移動機器人發送的查詢指令，根據所述查詢指令查找所述數據庫中存儲的最新的控制指令，將所述最新的控制指令返回給所述全方位移動機器人；

所述全方位移動機器人，用于每隔預設時間段向所述服務器發送查詢指令，接收所述服務器返回的最新的控制指令，并執行所述最新的控制指令所對應的動作。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述肢體動作指令獲取裝置，具體用于

獲取其視場范圍內的深度數據；

去除所述深度數據中背景圖像深度數據，提取出被測用戶深度數據；

利用骨骼追蹤技術，從所述被測用戶深度數據中提取被測用戶各個關節點的三維坐標，并按照人體部位對提取的各個關節點進行分類，生成被測用戶的三維骨骼框架；

根據提取的關節點中的預設關節點的三維坐標，獲取形成被測用戶不同姿勢的關節部位角度；

針對被測用戶的每一姿勢，若形成該姿勢的關節部位角度滿足形成該姿勢的預設閾值范圍，則將該姿勢對應的控制指令發送給服務器。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，生成被測用戶的三維骨骼框架所基于的各個關節點包括：脊柱基礎、脊柱中點、人體頸部、人體頭部、左肩、左肘、左腕、左手、右肩、右肘、右腕、右手、左髖、左膝、左踝、左腳、右髖、右膝、右踝、右腳、肩部脊柱、左手末端、左手拇指、右手末端和右手拇指。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述預設關節點包括：脊柱基礎、左肩、左肘、左腕、右肩、右肘、右腕、左髖、左膝、左踝、右髖、右膝、右踝、肩部脊柱。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述形成被測用戶不同姿勢的關節部位角度，包括：左肘關節角度、左肩關節角度、右肘關節角度、右肩關節角度、左膝關節角度、左髖關節角度、右膝關節角度和右髖關節角度。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述肢體動作指令獲取裝置為利用骨骼追蹤技術的體感設備，包括：Kinect設備。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述全方位移動機器人包括上下兩層：上層是機器人自身的控制裝置，下層由機器人的執行機構組成；

所述執行機構包括：通信裝置、驅動裝置、電源裝置和機器人底盤裝置；

所述通信裝置、驅動裝置和電源裝置均安裝在所述機器人底盤裝置上，所述通信裝置和所述驅動裝置均與所述控制裝置連接，所述驅動裝置和所述控制裝置均與所述電源裝置連接；

其中，所述電源裝置對所述驅動裝置和上層的控制裝置供電；

所述機器人底盤裝置，包括：驅動輪、減震機構和支撐架；所述驅動輪安裝在支撐架上，并與所述驅動裝置相連接；在所述驅動輪與所述支撐架之間設置有減震機構；

所述控制裝置每隔預設時間段通過所述通信裝置向所述服務器發送查詢指令，并通過所述通信裝置接收所述服務器返回的最新的控制指令，根據所述最新的控制指令控制所述驅動裝置運轉，以驅動所述驅動輪執行所述最新的控制指令所對應的動作。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述驅動輪為麥克納姆輪。

9.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述通信裝置包括：無線局域網絡構建器和控制裝置通信傳輸器；

所述控制裝置通信傳輸器，用于將所述控制裝置的指令傳輸到所述驅動裝置；

所述無線局域網絡構建器，用于將所述控制裝置與所述服務器進行通信連接，實現數據交換。

10.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述通信裝置采用CAN通信協議進行數據傳輸。