[發明專利]一種操作遙控對象的方法及操作系統

有效

• 申請號: 201810574117.9
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108762509B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 余蕾斌
• 申請（專利權）人: 上海瀚創機器人技術有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;A63H17/385
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種操作被遙控對象的方法，包括遙控端與被遙控對象，包括以下步驟：

步驟1、遙控端通過第一方位傳感器采集其在感知環境坐標系中的方向后，得出遙控端的空間旋轉方程；

步驟2、空間旋轉方程將遙控端中操作單元的空間運動值轉換為環境坐標系中的空間運動值，并將空間運動值發送至被遙控對象；

步驟3、被遙控對象通過第二方位傳感器采集其在感知環境坐標系中的方向后，得出被遙控對象空間旋轉方程；

步驟4、通過空間旋轉方程將所接收到的由遙控端發送的空間運動值轉換為被遙控對象的運動控制量；

步驟5、被遙控對象通過運動控制量在環境坐標系中運動；

在步驟1中，包括以下子步驟：

步驟11、通過遙控器中的第一方位傳感器以標定遙控器中的操作單元；

步驟12、建立遙控器在環境坐標系中的初始坐標；

步驟13、通過第一方位傳感器采集到遙控端在感知環境坐標系中的偏轉角，以得出遙控端的空間旋轉方程；

在步驟2中，包括以下子步驟：

步驟21、利用下式以得出遙控器的空間旋轉軸矢量L3：

L3＝L1×L2，

其中，L1為遙控器的方位初始狀態，L2為遙控器的方位當前狀態；

步驟22、利用下式得出繞遙控器空間旋轉軸矢量L3的軸旋轉角度：

cos(φ)＝L1·L2/(||L1||·||L2||)；

步驟23、利用下式得出軸旋轉角度φ的余弦值：

φ＝acos(L1·L2/(||L1||·||L2||))；

步驟24、將遙控器的空間旋轉軸矢量L3與繞遙控器空間旋轉軸矢量L3軸旋轉角度φ的余弦值發送給對遙控對象。

2.根據權利要求1所述的一種操作被遙控對象的方法，其特征在于，在步驟3中，包括以下子步驟：

步驟31、通過被遙控對象中第二方位傳感器的方位值以標定被遙控對象的運動控制量；

步驟32、建立被遙控對象在環境坐標系中的初始坐標；

步驟33、通過第二方位傳感器采集被遙控對象在感知環境坐標系中的偏轉角，以得出被遙控對象的空間旋轉方程。

3.根據權利要求1所述的一種操作被遙控對象的方法，其特征在于，在步驟4中，包括以下子步驟：

步驟41、接收到遙控器的空間旋轉軸矢量L3與繞遙控器空間旋轉軸矢量L3軸旋轉角度φ的余弦值；

步驟42、利用下式以得出被遙控對象的空間旋轉軸矢量h3：

h3＝h1×h2，

其中，h1為被遙控對象的方位初始狀態，h2為被遙控對象的方位當前狀態；

步驟43、利用下式得出被遙控對象空間旋轉軸矢量h3的旋轉角度：

cos(α)＝h1·h2/(||h1||·||h2||)；

步驟44、利用下式得出軸旋轉角度φ的余弦值：

α＝acos(h1·h2/(||h1||·||h2||))；

步驟45、在接收到由遙控端發送的空間運動值后，將空間運動值轉換為被遙控對象的方位值q＝inv(Rot)·p'，

其中，inv(Rot)為矩陣Rot的逆矩陣，q為被遙控對象在其自身坐標系下的運動值指令，p'為被遙控對象在當前方位時接收到運動指令。

4.一種實施權利要求1中所述的一種操作被遙控對象的方法的操作系統，包括被遙控對象與遙控端，所述遙控端包括操作單元，所述被遙控對象包括電子羅盤與陀螺儀，其特征在于，所述遙控端還包括第一方位傳感器、計算模塊a、轉換模塊a；

所述第一方位傳感器，用于采集所述遙控端在感知環境坐標系中的方向；

所述計算模塊a，用于通過所述遙控端在感知環境坐標系中的方向，以計算得出所述遙控端的空間旋轉方程；

所述轉換模塊a，用于通過空間旋轉方程將所述遙控端中操作單元的空間運動值轉換為環境坐標系中的空間運動值；

所述被遙控對象還包括第二方位傳感器、計算模塊b、轉換模塊b；

所述第二方位傳感器，用于采集所述被遙控對象在感知環境坐標系中的方向；所述計算模塊b，用于通過所述被遙控對象在感知環境坐標系中的方向，以計算得出所述被遙控對象的空間旋轉方程；

所述轉換模塊b，用于通過空間旋轉方程將所接收到的由遙控端發送的空間運動值轉換為被遙控對象的運動控制量。