[發(fā)明專利]VR交互移動平臺系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711006522.2
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107608525A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛炳為;張旭東;鄭英帥;陳前;陳海永
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0338
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12210
• 代理人: 付長杰

1.一種VR交互移動平臺系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括云臺VR單元、手柄控制上位機(jī)單元、機(jī)械手單元、工業(yè)電腦、系統(tǒng)電源和麥克納姆平臺單元；所述云臺VR單元包括雙目相機(jī)、三軸云臺、智能手機(jī)和VR眼鏡；所述三軸云臺固定在VR交互移動平臺系統(tǒng)的上方，由支撐桿與麥克納姆平臺單元相連接；手柄控制上位機(jī)單元與麥克納姆平臺單元空間位置相互獨立；機(jī)械手單元固定在麥克納姆平臺單元上；麥克納姆平臺單元位于整個系統(tǒng)的底部，為整個系統(tǒng)的移動提供動力；所述系統(tǒng)電源為整個系統(tǒng)進(jìn)行供電；

所述三軸云臺具有三個自由度，包括云臺單片機(jī)、托盤、三個軸、電機(jī)驅(qū)動和空心杯電機(jī)，三個軸支撐托盤，云臺單片機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動與空心杯電機(jī)連接，且云臺單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動和空心杯電機(jī)均固定在托盤上，云臺單片機(jī)為整個三軸云臺的控制中心，云臺單片機(jī)的輸出口與電機(jī)驅(qū)動的使能端相連；雙目相機(jī)放置在三軸云臺的托盤上，并通過螺絲螺母剛性連接，雙目相機(jī)能隨三軸云臺的托盤的運動而運動；

所述工業(yè)電腦與云臺單片機(jī)進(jìn)行串口通信，同時工業(yè)電腦分別與雙目相機(jī)、機(jī)械手單元、麥克納姆平臺單元連接，雙目相機(jī)采集的視頻圖像通過數(shù)據(jù)線傳回工業(yè)電腦，工業(yè)電腦通過數(shù)據(jù)線給雙目相機(jī)供電，工業(yè)電腦給機(jī)械手單元相應(yīng)的控制信號，驅(qū)動機(jī)械手單元的機(jī)械手進(jìn)行相應(yīng)動作，工業(yè)電腦給麥克納姆平臺單元相應(yīng)的控制信號，驅(qū)動麥克納姆平臺單元進(jìn)行相應(yīng)動作；所述工業(yè)電腦通過搭建的局域網(wǎng)與智能手機(jī)連接，所述智能手機(jī)放置在VR眼鏡上，VR眼鏡由用戶佩戴，所述智能手機(jī)上安裝有VR APP；所述工業(yè)電腦內(nèi)加載有圖像畸變校正方算法；

所述手柄控制上位機(jī)單元包括搖桿手柄和上位機(jī)；搖桿手柄通過數(shù)據(jù)線與上位機(jī)連接，上位機(jī)采集搖桿手柄的按鍵動作數(shù)據(jù)，上位機(jī)同時與工業(yè)電腦通過局域網(wǎng)連接；

所述智能手機(jī)中VR APP的程序流程是：首先進(jìn)入校準(zhǔn)界面：初始化控件，綁定智能手機(jī)的陀螺儀，獲取陀螺儀的三維實時位置信息，開始進(jìn)行按鈕監(jiān)聽事件，即進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)條件判斷，當(dāng)智能手機(jī)陀螺儀的偏航角度數(shù)據(jù)在170-190之間，陀螺儀的俯仰角度數(shù)據(jù)在70-90之間時，開啟第二個畫面，進(jìn)入VR觀看界面，校準(zhǔn)成功；

然后進(jìn)入VR觀看界面：初始化控件，綁定陀螺儀和加速度、開啟屏幕監(jiān)聽事件及UI更新線程；接著獲取智能手機(jī)的陀螺儀數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)信息，然后進(jìn)行智能手機(jī)姿態(tài)信息校正，通過socket進(jìn)程傳輸手機(jī)姿態(tài)信息；同時開啟兩個進(jìn)程，即HTTP請求獲取雙目相機(jī)的右攝像頭數(shù)據(jù)和HTTP請求獲取雙目相機(jī)的左攝像頭數(shù)據(jù)兩個進(jìn)程，通過網(wǎng)絡(luò)請求獲取雙目相機(jī)的左右兩個攝像頭的視頻信息，上述HTTP請求獲取雙目相機(jī)的右攝像頭數(shù)據(jù)和HTTP請求獲取雙目相機(jī)的左攝像頭數(shù)據(jù)及socket進(jìn)程傳輸手機(jī)姿態(tài)信息構(gòu)成VR觀看界面的屏幕監(jiān)聽事件；然后將手機(jī)UI界面劃分為左右均勻的兩個區(qū)域，通過Hander視頻信號獲取指令啟動UI更新線程，使左右兩個區(qū)域分別顯示左右攝像頭的圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VR交互移動平臺系統(tǒng)，其特征在于所述麥克納姆平臺單元包括麥克納姆輪單片機(jī)、四個兩線直流電機(jī)、麥克納姆輪、兩相四線電機(jī)驅(qū)動器和移動平臺；其中四個兩線直流電機(jī)通過相應(yīng)的電機(jī)支架呈左右對稱固定在移動平臺的下方，兩個兩線直流電機(jī)連接一個兩相四線電機(jī)驅(qū)動器，一個兩相四線電機(jī)驅(qū)動器放置在左右對稱的兩線直流電機(jī)之間，處于兩者之間不相接觸的位置，麥克納姆輪通過聯(lián)軸器與兩線直流電機(jī)的外側(cè)進(jìn)行機(jī)械式連接，在每個兩線直流電機(jī)的內(nèi)側(cè)均通過卡槽固定安裝有霍爾編碼器；工業(yè)電腦、系統(tǒng)電源和麥克納姆輪單片機(jī)安裝在移動平臺的內(nèi)部，所述麥克納姆輪單片機(jī)分別與工業(yè)電腦、兩相四線電機(jī)驅(qū)動器連接，通過兩相四線電機(jī)驅(qū)動器驅(qū)動兩線直流電機(jī)工作。