[發(fā)明專利]危險(xiǎn)環(huán)境下的VR體控機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710691378.4
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107471216A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸興華
• 申請（專利權(quán)）人: 陸興華
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/08;H04N13/02;H04N13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于體感控制機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及一種危險(xiǎn)環(huán)境下的VR體控機(jī)器人。

背景技術(shù)

現(xiàn)在的智能機(jī)器人大多是依靠自身存儲的復(fù)雜程序代碼或者操作手柄，根據(jù)外部事件觸發(fā)產(chǎn)生相應(yīng)的執(zhí)行動作來實(shí)現(xiàn)控制。但是大量的的程序代碼存儲需要大的存儲空間同時伴隨而來的體積大、功耗大、速度慢、存在延時等問題都會降低機(jī)器人得控制精度，不易實(shí)現(xiàn)同步控制功能。

同時檢測機(jī)器人攜帶視頻監(jiān)控相機(jī)或其他先進(jìn)的設(shè)備，可以提供直接的監(jiān)測結(jié)果，但是目前這類監(jiān)測機(jī)器人傳輸?shù)亩S視頻畫面對三維世界描述的巨大局限性，對復(fù)雜環(huán)境無法進(jìn)行最真實(shí)的還原與反饋，操作者無法更加自由、方便和直接地控制機(jī)器人進(jìn)行工作。綜上所述，所以我設(shè)計(jì)了一種危險(xiǎn)環(huán)境下的VR體控機(jī)器人。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在的問題，本發(fā)明提供一種危險(xiǎn)環(huán)境下的VR體控機(jī)器人。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種危險(xiǎn)環(huán)境下的VR體控機(jī)器人，包括機(jī)架、電子雙目圖像采集系統(tǒng)、頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備、姿態(tài)傳感器、控制系統(tǒng)，所述機(jī)架的前端安裝有舵機(jī)：且所述舵機(jī)上連接有機(jī)械臂：所述機(jī)架的臺面上固定有ARDUINO開發(fā)板；且所述機(jī)架的中端固定有電路控制板；所述機(jī)架的下方掛裝有驅(qū)動電機(jī)；所述機(jī)架的后端設(shè)置有立體圖像獲取系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述立體圖像獲取系統(tǒng)連接到電子雙目圖像采集系統(tǒng)、頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備、姿態(tài)傳感器、控制系統(tǒng)等幾部分；所述電子雙目圖像采集系統(tǒng)和頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備共同構(gòu)建立體環(huán)境；所述電子雙目圖像采集系統(tǒng)是電子雙目完成對場景的捕捉與圖像獲取，電子雙目攝像頭是利用人眼觀察事物的原理，用兩臺攝像機(jī)模擬人的雙眼對景物進(jìn)行拍攝，捕捉場景畫面并實(shí)時傳輸現(xiàn)場圖像，兩臺攝像機(jī)并列放置從而得到左、右兩幅具有視差的圖像，最后對該圖像進(jìn)行融合處理或通過3D設(shè)備觀測圖像。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備使兩幅具有視差的圖像分別映入人的左右眼，人的大腦將能感知兩幅圖像的視察信息，感知到生理深度暗示，產(chǎn)生立體感；且所述頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備透鏡具有放大作用，從而使圖像充滿使用者的整個視界，從而使用戶產(chǎn)生強(qiáng)烈的沉浸感；在頭戴設(shè)備上加入姿態(tài)傳感器感知使用者的姿態(tài)信息來控制電子雙目的移動，就構(gòu)成了強(qiáng)交互性、高自由度視點(diǎn)的沉浸式視頻體驗(yàn)和智能體感控制系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，本系統(tǒng)由姿態(tài)傳感器、微處理器(MCU)、電源模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊等組成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，本系統(tǒng)選擇MPU6050模塊來檢測人體頭部和手臂的姿態(tài)角度變化。MPU6050芯片內(nèi)部集成了姿態(tài)傳感器、數(shù)字濾波、溫度傳感器、16位ADC以及可擴(kuò)展數(shù)字運(yùn)動處理器(DMP)等；其中姿態(tài)傳感器選用的是慣性式姿態(tài)傳感器，包含有三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，可以分別測量出運(yùn)動的角速度和線加速度，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，濾波和數(shù)據(jù)融合處理便可得到反映真實(shí)機(jī)體狀態(tài)的姿態(tài)角；且所述MPU6050模塊通過波特率為9600bps的串口完成所有設(shè)備寄存器及與MCU的通信，完成采集三軸加速度、三軸角速度的任務(wù)；所述微處理器(MCU)采用具有低功耗、低成本以及更好兼容性等優(yōu)點(diǎn)的AtmelMega328P單片機(jī)(核心處理器為AVR)，其主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的調(diào)試、控制電子雙目的轉(zhuǎn)動以及完成姿態(tài)解算的相關(guān)運(yùn)算并且本系統(tǒng)使用以AVR單片機(jī)為核心處理器的Arduino Uno開發(fā)板，配套有軟件處理平臺Arduino ADE，通過串口調(diào)試窗口即可顯示出MPU6050采集的數(shù)據(jù)信息。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，本系統(tǒng)使用以AVR單片機(jī)為核心處理器的Arduino Uno開發(fā)板，配套有軟件處理平臺Arduino ADE，通過串口調(diào)試窗口即可顯示出MPU6050采集的數(shù)據(jù)信息。