[發明專利]利用手機陀螺儀控制機器人視角的方法

有效

• 申請號: 202011352095.5
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112497235B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 李明江;于小會;楊文軍
• 申請（專利權）人: 杭州同繪科技有限公司
• 主分類號: B25J13/08
• 分類號: B25J13/08;B25J9/16;G06F3/01
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 何碧珩

本發明提供一種利用手機陀螺儀控制機器人視角的方法，包括步驟：初始化系統和陀螺儀；采集用戶動作，將用戶動作分析為陀螺儀數據；智能終端將陀螺儀數據換算成方位數據和步長數據，并將轉換后的方位數據和步長數據發送給機器人端；機器人端將收到的方位數據和步長數據換算成方向和角度數據；機器人端將方向和角度數據發送給頭部關節和移動底盤，執行機構執行相應數據，完成控制。本發明使用手機自帶的陀螺儀，由操作者手持手機上下左右移動，系統將陀螺儀的運動方向通過網絡傳給機器人，機器人實現對應動作，簡單用戶操作，操作更加直觀。

技術領域

本發明涉及機器人控制領域。

背景技術

在機器人遙控過程中，現有的解決方案是在手機端的控制APP上進行控制，屏幕上使用模擬的軌跡球觸摸進行操作，實現向上、向下、向左、向右、左上、右上、左下、右下的視角移動。機器人收到指令后，控制脖子關節或可移動底盤，實現操作者的意圖，類似于安防里的球型攝像機，實現8方向轉動。

現有機器人視角移動，是通過在控制端APP上使用模擬的搖桿或軌跡球、鼠標來控制的。這是普通視覺領域常見的控制手法，在虛擬現實的發展過程中，更多人使用了直接模擬人體控制的方法，使用起來更直觀，更簡單，可以不必在特定操作區域里操作，但是，原有的虛擬搖桿、鼠標是在手機屏幕上一個指定區域操作，出了區域操作無效，操作者需要很小心地操作，這種操作對于操作者的操作水平和習慣程度要求較高，簡單來說，需要有一定的操作經驗。

目前，現有技術中基于虛擬現實的機器人控制方面的研究主要集中在對機器人的自由度問題，例如中國發明專利申請CN201811208345公開了一種七自由度的上肢康復機器人，旨在通過突破六個自由度的機器人擴展機器人的應用范圍。又如中國發明專利申請CN202010005968公開了一種智能終端增強的編程教育機器人，

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中存在的一些不足，提供一種利用手機陀螺儀控制機器人視角的方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

利用手機陀螺儀控制機器人視角的方法，該方法能夠利用手機中的陀螺儀，跳過屏幕控制環節，以VR的視角直接對機器人進行虛擬現實的控制，該方法包括以下步驟：

(1)初始化系統和陀螺儀；

(2)采集用戶動作，將用戶動作分析為陀螺儀數據；

(3)智能終端將陀螺儀數據換算成方位數據和步長數據，并將轉換后的方位數據和步長數據發送給機器人端；

(4)機器人端將收到的方位數據和步長數據換算成方向和角度數據；

(5)機器人端將方向和角度數據發送給頭部關節和移動底盤，執行機構執行相應數據，完成控制。

進一步地，所述的初始化系統是指：通過指定的用戶賬號登陸系統并確認系統無其他數據可執行，如果登錄系統的時候提示已有設備或賬號則登出或重置。

進一步地，所述的初始化陀螺儀是指：清除系統內已有的陀螺儀數據，確保陀螺儀處于數據初始狀態，以確保無歷史遺留數據影響操作。

進一步地，所述陀螺儀數據主要是上下、左右的方位數據，包括角速率、精度和分辨率。

進一步地，所述陀螺儀數據的換算包括：調用系統函數，將從陀螺儀中獲取到的浮點數據定期回調，將回調的數據進行xy座標換算，換算成空間xy信息，將得到的xy信息調用自增算法，計算得到屏幕坐標。

進一步地，機器人端包括機器人控制端和機器人執行端，所述機器人控制端接收所述方位數據和步長數據并進行所述的換算，機器人控制端的換算采用系數調整法，根據實際機器人端和手機端的數據比例得到調整系數n，換算時將手機端的數據與系數n結合得到機器人端的數據。