CN101391147A - 远程控制的机器人游戏系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器人游戏实战系统，具体涉及远程控制的机器人游戏系统。本发明通过在控制终端(200)与机器人(100)之间组建wifi无线局域网，实现控制终端(200)对机器人(100)远程操控。机器人(100)的视频模块(110)用于获取机器人(100)周围视频信息；基本I/O模块用于向其它机器人发射信号及接收来自其它机器人的信号；第一处理器(160)将所述视频信息经网络模块(140)发送给控制终端(200)，并且基于来自控制终端(200)的命令执行游戏动作。控制终端(200)的第二处理器(250)将通过网卡(210)接收的视频信息在显示屏(230)上显示，用户基于视频信息操纵机器人(100)。本发明的机器人实战系统，广泛适用于各种远程操控的机器人系统中。

Description

远程控制的机器人游戏系统

技术领域

本发明涉及一种机器人游戏系统，具体涉及一种由远程终端控制的机器人游戏系统。

背景技术

目前，游戏系统发展迅速、总类繁多，网络游戏和掌上游戏广为盛行，然而以实物为实体的机器人游戏系统仍处于初步探索阶段。公开号为CN1410321，申请人为石川岛播磨重工业株式会社，发明名称为机器人游戏系统的日本专利申请，该专利申请是以国际空间站作为机器人的游戏场景，操作员处在地球的基站上，操作员与机器人通过发送和接收无线电信号来完成操控和反馈信息，该专利申请是在特定的环境即国际空间站来完成的，不适用于地面远程遥控机器人游戏。一种适用于普通环境下的机器人游戏系统需要更进一步探讨和研究。

此外，随着智能手机的普及，媒体应用越来越多的向掌上智能平台转移，wifi网络与internet网络的融合为终端互联提供了统一平台。将智能终端与智能独立系统通过wifi网络相互结合具有广泛的应用前景。通过手机终端与智能机器人组建wifi无线局域网，进而实现手机终端远程操控智能机器人游戏作战具有重要的现实意义。

发明内容

本发明提供了一种利用手机等控制终端实现远程操控智能机器人游戏作战的系统。

在第一方面，本发明提供了一种在远程控制下进行游戏的机器人，包括视频模块、基本I/O模块、网络模块、第一存储器和第一处理器。其中，视频模块用来获取该机器人周围场景的视频，并将该视频信息进行处理；基本I/O模块用来向其它机器人发射信号及接收来自其它机器人的信号；网络模块用于建立机器人与控制终端之间的网络连接；第一存储器用于存储生命值信息，该生命值按照来自其它机器人的信号个数递减；第一处理器将所述视频信息和生命值信息通过网络模块发送给控制终端，并且基于来自控制终端的命令执行游戏动作。

在第二方面，本发明提供了一种远程控制机器人进行游戏的控制终端，包括网卡、显示屏和第二处理器。其中，网卡用来建立控制终端与机器人之间的网络连接；显示屏显示该机器人周围的视频信息和该机器人的生命值；第二处理器将通过网卡接收的视频信息在显示屏上显示，所述视频信息是机器人周围的视频信息；用户基于视频信息操纵第二处理器发出指令，指令经网卡传送给机器人；该机器人基于指令进行游戏操作。

在第三方面，本发明提供了一种远程控制的机器人游戏系统，包括控制终端以及由该控制终端控制的至少一个机器人。

在本发明的一个实施例中，机器人的生命值按照来自其它机器人的信号个数递减。机器人的生命值通过该机器人身上的led灯标志，同时该机器人的生命值通过在视频图像上叠加OSD信息来实现，所述视频图像是机器人采集到的其周围场景的图像。

本发明通过在机器人与控制终端组建网络的方式，实现机器人与控制终端相互通信，进而实现控制终端对机器人远程操控的功能。相对于网络游戏和掌上游戏，本发明的实战游戏具有更强烈的趣味性，同时本发明创造性的开辟了地面远程控制机器人游戏作战的先河。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中：

图1为本发明的手机终端远程控制机器人的示意图。

图2为本发明的控制终端远程控制机器人游戏系统硬件体系框图。

具体实施方式

参照附图对本发明的远程控制机器人游戏系统进行详细说明。

图1是本发明所采用的手机终端远程控制机器人的示意图，其中，A和B表示机器人，C表示手机终端，D表示无线接入点。手机终端C与机器人A和B之间建立wifi网络，手机终端C通过无线接入点D访问和控制机器人A和B，机器人A和B通过无线接入点D发送数据到手机终端C。机器人A和B之间的信息交互，如相互攻击，通过发射和接收红外线来完成。

图2是本发明的控制终端远程控制机器人游戏系统硬件体系框图。

机器人100包括视频模块110、音频模块120、基本I/O模块130、网络模块140、第一存储器150、第一处理器160和夜视模块。其中，视频模块110包括视频传感模块111、图像处理模块112和视频压缩模块113。音频模块120包括音频采集模块121和音频播放模块122。基本I/0模块130包括信号发射模块131和信号传感模块132。夜视模块包括红外灯和昼夜两用镜头，可以采用光敏电阻的方式控制红外灯。

手机终端200包括网卡210、音频播放器220、显示屏230、第二存储器240和第二处理器250。

手机终端200与机器人100通过手机终端200的网卡210和机器人100的网络模块140形成wifi网络，使得手机终端200经过无线接入点与机器人100之间相互通信，如传输视频信息、音频信息等。

机器人100的视频模块110用于获取机器人100周围场景的视频信息。具体地，视频模块110的视频传感模块111负责将机器人100周围场景的光信号转换为电信号，并输出原始的数字图像，如贝尔图像；图像处理模块112对原始的数字图像进行处理，比如自动曝光、自动对焦，自动白平衡，OSD叠加等；视频压缩模块113对处理后的数字图像进行压缩，压缩格式为MJPEG，MPEG4或H264等。

机器人100的音频模块120用于采集、播放和发送音频信息。具体地，音频采集模块121采集机器人100周围的音频信息；音频播放模块122播放以及发送音频信息，音频播放模块122可以播放第一存储器150中以及由手机终端200发送过来的音频信息；音频播放模块122也可以将机器人100接收到的语音信息以广播的方式群发或者以点对点的方式发送到同组的其它机器人。

当机器人100所处游戏场景的光线暗时，开启红外灯。在本发明的一个实施例中，通过光敏电阻感知游戏场地的光线状况并控制机器人100打开红外灯。在本发明的另一个实施例中，手机终端200通过视频模块得知游戏场景的光线状况，发送控制信息到机器人100要求该机器人打开红外灯。

下面详细阐述同组机器人协同作战时音频播放模块的两种工作方式：

在游戏过程中，当第一机器人发现其同组的第二机器人遇到危险时，该第一机器人的音频播放模块播放如“躲闪”等相关语音信息，该第二机器人通过其音频采集模块采集到所述内容的语音信息。

在游戏过程中，当第一机器人需要发送秘密信息到同组的一个或若干个其它机器人时，如共同攻击敌方某机器人，则该第一机器人的音频播放模块将该秘密信息以广播的方式群发或以点对点的方式发送到同组的机器人。

机器人100的基本I/O模块130包括信号发射模块131和信号传感模块132。信号发射模块131发射信号，表示机器人100发射子弹；信号传感模块132接收信号，表示机器人100被击中。当第一机器人向第二机器人发起进攻时，该第一机器人通过其基本I/O模块的信号发射模块发射信号；若该第二机器人通过其基本I/O模块的信号传感模块接收到第一机器人发射的信号，表示第二机器人被击中。在本发明的一个实施例中，信号发射模块和信号传感模块分别为红外发射器和红外接收器，信号发射模块和信号传感模块分别发射和接收的是红外信号。在本发明的另一个实施例中，信号发射模块和信号传感模块分别为无线电发射器和无线电接收器，信号发射模块和信号传感模块分别发射和接收的是无线电信号。

手机终端200的显示屏230可显示机器人100向手机终端200发送的视频信息，同时也可以显示机器人100被击中后视频发生抖动的信息，进而实现视频抖动。该视频抖动通过扭曲图像来实现，在本发明的一个实施例中，在某固定时间(如半秒)内，机器人100连续丢弃压缩前视频数据的一部分信息。手机终端200的音频播放器220可以播放第二存储器240中的音频信息，也可以播放由机器人100发送过来的音频信息。

机器人100被其它机器人击中后，手机终端200的音频播放器220播放被击中的声音。在本发明的一个实施例中，机器人100将第一存储器150中的“被击中声音”的信息通过wifi无线局域网传送到手机终端200，手机终端200通过音频播放器220将“被击中声音”播放出来。在本发明的另一个实施例中，机器人100发送命令信息到手机终端200，要求播放“被击中声音”，手机终端200接收到该命令信息后播放第二存储器240中的“被击中声音”。

下面阐述用户如何实现远程监控机器人的过程。

按如下方式，用户远程查看机器人周围场景：

1.机器人100通过视频模块110捕获机器人100周围的图像，并将该图像信息进行处理；

2.将处理后的图像信息通过wifi无线局域网传送到手机终端200；

3.显示屏230显示传送到手机终端200的视频图像。

按如下方式，用户远程控制机器人：

1.用户通过手机终端200的显示屏230中的视频信息查看机器人100的周围场景；

2.根据用户需求，手机终端200通过wifi无线局域网发送命令信息到机器人100，机器人100的第一处理器160根据该命令信息完成用户指示，如移动机器人100或者攻击其它机器人等。

手机终端200通过wifi无线局域网设置机器人100的生命值(具体数目由用户设定)，机器人100被击中一次，其生命值就减少一个，当该机器人的生命值减少到某一特定数值时(具体数目由用户设定)，标识该机器人生命状态的led灯变色，直到生命值减少到零，led灯熄灭。游戏中的所有机器人通过查看机器人100的led灯的颜色得知机器人100的生命状态。

下面阐述手机终端200如何得知被其控制的机器人100的生命状态。

OSD(On Screen Display，在屏显示)技术是在图像上叠加文字或者图形信息，使显示屏为用户提供更多的附加内容。本发明采用OSD技术，根据机器人100的生命值在视频图像上叠加OSD信息，当用户查看机器人100的同时能够得知机器人100的生命状态，所述视频图像是机器人100采集其周围场景的视频图像。在本发明的一个实施例中，根据机器人100的生命值，在机器人100采集到的视频图像上叠加连续若干个(数目与机器人100生命值一致)某种颜色的像素块，机器人100被击中一次则减少一个该种颜色的像素块，直到像素块减少到零为止。在本发明的另一个实施例中，根据机器人100的生命值，在机器人100采集到的视频图像上叠加阿拉伯数字信息(数字内容与机器人100生命值一致)，机器人100被击中一次则阿拉伯数字减一，直到阿拉伯数字减到为零为止。

下面阐述在视频图像上叠加OSD信息的三种方式，该视频图像是机器人100采集其周围场景的视频图像。

第一种方式是在手机终端200处对视频图像叠加OSD信息，具体实现过程为：

1.手机终端200接收机器人100发送过来的生命值信息；

2.手机终端200对视频图像解压；

3.手机终端200根据机器人100发送过来的生命值信息，在视频图像上叠加OSD信息；

4.用户通过查看手机终端200的显示屏230得知机器人100的生命状态。

第二种方式是在机器人100处对视频图像叠加OSD信息，具体实现过程为：

1.机器人100根据其生命值在视频图像上叠加OSD信息；

2.视频压缩模块113对叠加后的视频图像进行压缩；

3.将压缩后的视频图像发送到手机终端200；

4.用户通过查看手机终端200的显示屏230得知机器人100的生命状态。

第三种方式也是在机器人100处对视频图像叠加OSD信息，具体实现过程为：

1.机器人100对压缩后的视频图像进行部分解码并叠加OSD信息；

2.对叠加OSD信息后的视频图像编码；

3.将编码后的视频图像传送到手机终端200；

4.用户通过查看手机终端200的显示屏230得知机器人100的生命状态。

参照附图2，对本发明所适用的远程控制机器人游戏作战方式进行详细说明：

1.手机终端200通过机器人100的视频模块110查看机器人100周围场景；

2.手机终端200控制机器人100移至游戏场地；

3.手机终端200通过wifi无线局域网设置机器人100的弹药数量、生命值；

4.当用户通过机器人100的视频模块110查看到敌方机器人时，手机终端200控制机器人100向敌方机器人的接收器(红外接收器或无线电接收器)发射信号(红外信号或无线电信号)；

5.机器人100通过wifi无线局域网向手机终端200发送“已向敌方机器人发射子弹”的信息；

6.手机终端200通过音频播放器220播放“发射子弹”的声音；

7.如果敌方机器人的信号传感模块接收到机器人100发射的信号(红外信号或无线电信号)，敌方机器人将通过wifi无线局域网向控制该机器人的手机终端发送“被击中”的信息，该手机终端通过其音频播放器播放“机器人被击中”的声音；

8.在播放“机器人被击中”声音的同时，显示器230中的视频发生抖动；

9.在敌方机器人的信号传感模块接收到机器人100发射的信号(红外信号或无线电信号)的同时，敌方机器人减少一个生命值并且更新叠加在其视频图像上的OSD信息；

10.敌方手机终端控制其机器人还击，敌方机器人的信号发射模块向机器人100发射信号(红外信号或无线电信号)。

如前文所述，手机终端与机器人组成wifi无线局域网用于传输视频数据、音频数据、控制数据等，实际上，手机终端与机器人之间采用其他的技术方案，如组成wimax无线城域网，采用CDMA技术或蓝牙技术同样具有传输视频、音频、控制等数据的功能。

如前文所述，手机终端用来控制机器人游戏作战，实际上，其它的控制终端如计算机终端也可以完成控制机器人游戏作战的功能。

前文示意性地描述了一台手机终端控制一个机器人的情况，需要说明的是，一台手机终端控制多个机器人并与另外若干个手机终端分别控制多个机器人进行多方游戏作战也在本发明的保护范围之内。在本发明中，一台手机终端控制多个机器人与一台手机终端控制一个机器人的原理相同，只是要求控制多个机器人的手机终端的显卡为多屏显示卡，被其控制的每个机器人通过手机终端的显示屏分屏显示出来以供用户查看。

显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。

Claims (22)

1.一种在远程控制下进行游戏的机器人(100)，包括：

视频模块(110)，获取机器人(100)周围场景的视频，并对该视频信息进行处理；

基本I/0模块(130)，向其它机器人发射信号及接收来自其它机器人的信号；

网络模块(140)，与控制终端(200)建立网络连接；

第一存储器(150)，存储生命值信息，生命值按照来自其它机器人的信号个数递减；

第一处理器(160)；

其中第一处理器(160)将所述视频信息和生命值信息经网络模块(140)发送给控制终端(200)，并且基于来自控制终端(200)的命令执行游戏动作。

2.如权利要求1所述的一种在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于，视频模块(110)包括：

视频传感模块(111)，将光信号转换为电信号并输出原始的数字图像；

图像处理模块(112)，处理原始的数字图像；

视频压缩模块(113)，压缩处理后的数字图像。

3.如权利要求1所述的一种在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于包括音频模块(120)，所述音频模块(120)用于采集机器人(100)周围的音频信息，播放和发送音频信息。

4.如权利要求3所述的一种在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于，音频模块(120)包括：

音频采集模块(121)，采集音频外部信息；

音频播放模块(122)，播放和发送音频信息。

5.如权利要求4所述的在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于，音频播放模块(122)播放第一存储器(150)中的音频信息或播放由控制终端(200)发送过来的音频信息。

6.如权利要求4所述的在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于，音频播放模块(122)以广播的方式群发音频信息或者以点对点的方式发送音频信息。

7.如权利要求1所述的一种在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于，基本I/O模块(130)包括：

信号发射模块(131)，发射信号；

信号传感模块(132)，接收信号。

8.如权利要求7所述的在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于，信号发射模块(131)是红外发射器，信号传感模块(132)是红外接收器。

9.如权利要求7所述的在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于，信号发射模块(131)是无线电发射器，信号传感模块(132)是无线电接收器。

10.如权利要求1所述的一种在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于包括设置在其上的led灯，机器人(100)的生命值通过led灯标志，当该机器人的生命值达到某一特定数值时，led灯变色，直到生命值为零led灯熄灭。

11.如权利要求1所述的一种在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于，控制终端(200)根据机器人(100)发送过来的生命值在视频图像上叠加OSD信息。

12.如权利要求1所述的一种在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于，机器人(100)在视频图像上叠加OSD信息并压缩，再传送给控制终端(200)。

13.如权利要求1所述的一种在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于，机器人(100)对压缩后的视频图像进行部分解码并叠加OSD信息，再编码，再传送到控制终端(200)。

14.如权利要求1所述的一种在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于包括夜视模块。

15.如权利要求14所述的一种在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于夜视模块包括红外灯和昼夜两用镜头。

16.如权利要求15所述的一种在远程控制下进行游戏的机器人(100)，其特征在于包括光敏电阻，所述红外灯通过光敏电阻的方式控制开启及关闭。

17.一种远程控制机器人进行游戏的控制终端(200)，包括：

网卡(210)，与机器人(100)通过网络通信；

显示屏(230)，显示视频信息和机器人(100)的生命值；

第二处理器(250)；

其中，第二处理器(250)将通过网卡(210)接收的视频信息在显示屏(230)上显示，所述视频信息是机器人(100)周围场景的视频信息；用户基于视频信息操纵第二处理器(250)发出指令，指令经网卡(210)传送给机器人(100)；机器人(100)基于指令进行游戏操作。

18.如权利要求17所述的一种远程控制机器人进行游戏的控制终端(200)，其特征在于控制终端(200)是手机终端或计算机终端。

19.如权利要求17所述的一种远程控制机器人进行游戏的控制终端(200)，其特征在于显示屏(230)以视频抖动的方式显示机器人被击中后的视频信息。

20.如权利要求19所述的一种远程控制机器人进行游戏的控制终端(200)，其特征在于，视频抖动是通过在某固定时间内，机器人(100)连续丢弃压缩前视频数据的一部分信息的方式来实现的。

21.一种远程控制的机器人游戏系统，包括权利要求17所述的控制终端(200)以及由控制终端(200)控制的一个如权利要求1所述的机器人(100)。

22.如权利要求21所述的一种远程控制的机器人游戏系统，其特征在于，所述控制终端(200)对机器人(100)的控制是通过组建wifi无线局域网或wimax无线城域网或采用CDMA技术或采用蓝牙技术的方式实现。

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