CN101826251A - 远端遥控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明的远端遥控方法及系统是一种用于遥控操作的方法及系统，解决现有技术中遥控器携带不便、遥控操作复杂的问题。本发明的远端遥控方法包含如下步骤：a、使用操控装置将光标移动至坐标区其中一象限范围内，代表下达一对应的动作指令；b、该操控装置将该动作指令发送到执行装置，遥控远端的执行装置运作；c、该执行装置接收并执行该动作指令，完成相应动作。本发明的远端遥控系统包含有操控装置与执行装置，利用操作操控装置可遥控远端的执行装置运动；其遥控方法包括有坐标区以及光标，其中坐标区更划分有两个以上的象限，且各象限交会的中央处更有一中心区；当光标移动至其中一象限范围内，代表下达一对应的动作指令。

Description

远端遥控方法及系统

技术领域

本发明主要是有关于一种遥控操作的方法及系统，特别是关于一种远端遥控方法及系统。

背景技术

近年来，军事科技逐渐倾向发展无人载具来替代士兵上战场作战，诸如无人飞行器、遥控扫雷车、深海探搜船等无人载具都已问世，甚至已经成为军方服役中的装备。

由于无人载具有机动性高、能克服险恶环境等优点，因此这股风潮也渐渐吹向一般民间产业。例如，可操作装载有视频装置以及机械手的遥控机器人，进入有毒化学物质的环境中工作；或者操作小型遥控机器人进入一般人无法进入的空间中工作。此外，也可让管理者在远端操作遥控机器人巡视工厂，达到节省管理成本及有效控管的目的。

然而，目前常见的遥控机器人在遥控操作的方式仍不完善。因为公知遥控操作的方式是用专属控制器来操作遥控机器人，而这些遥控器的体积往往也有一个公文包大小，携带极为不便。其次，常用的专属控制器多半需用不少按键或摇杆，才能操作遥控机器人进行前进、转弯、原地回转等动作，使用者必须经过训练及练习才能灵活控制。

发明人鉴于公知遥控操作的方式仍存在的诸多缺失与弊病，特依据其从事该行业的丰富经验研制成本案，希望能因为本案的提出，改进现有缺点，使这种产品能完善、理想与实用。

发明内容

为了解决上述背景技术存在的遥控器携带不便，遥控操作复杂的技术问题，本发明公开了一种远端遥控方法及系统，其主要目的在于提供一种遥控机器人的操作方法及实现该方法的系统。

本发明一种远端遥控方法，包含如下步骤，a、使用操控装置将光标移动至坐标区其中一象限范围内，代表下达一对应的动作指令；b、该操控装置将该动作指令发送到执行装置，遥控远端的执行装置运作；c、该执行装置接收并执行该动作指令，完成相应动作。

本发明一种远端遥控系统，包含有操控装置与执行装置，该操控装置包含有：终端处理机，是具有浮点运算能力执行程序的装置；控制周边单元，连接于该终端处理机，提供操作光标；无线通信单元，为一电波信号收发装置，连接于该终端处理机，用于传送及接受动作指令与信号；光标，由该终端处理机执行程序所产生的指向物件，由该控制周边单元操纵移动；坐标区，由该终端处理机执行程序所产生的区域，光标在该坐标区中移动，进而产生动作指令；另该执行装置中包含有：无线通信单元，为一电波信号收发装置，用于传送及接受动作指令与信号，与该操控装置的该无线通信单元连线；核心处理单元，连接于该执行装置的该无线通信单元，接收该无线通信单元的信号及指令，并运算处理后传送信号至该执行装置的各单元；动作控制处理单元，连接于该核心处理单元，依据该核心处理单元信号指示传送动作指令；动力单元(左)，是可转动的动力轮，连接于该动作控制处理单元，在接收该动作控制处理单元所传送的动作指令后工作；动力单元(右)，是可转动的动力轮，连接于该动作控制处理单元，在接收该动作控制处理单元所传送的动作指令后工作；超声波感应单元，连接于该动作控制处理单元，发出超声波并接收反弹回来的声波，以测定相对距离，并回报该动作控制处理单元；视频单元，连接于该核心处理单元，拍摄环境景物的影像，并转换为电子信号传送至核心处理单元；电源供应单元，连接于该动作控制处理单元，是提供执行装置所需电力的蓄电池。

具体举例而言，该执行装置为遥控机器人，且动力单元是其动力轮。当光标停留在代表原地回转的象限时，遥控机器人就做出原地回转动作。而且，光标离中心区越近，动力轮转动速度越慢，遥控机器人原地回转的速度就越慢；反之，光标离中心区越远，动力轮转动速度越快，遥控机器人原地回转的速度就越快。

本发明技术效果在于，只需要一台接有鼠标的笔记本电脑或是具有触摸面板的移动电话作为操控装置，配合程序及无线通信设备，就可轻易遥控执行装置做出各种动作，无须携带遥控器和作复杂的遥控操作。

附图说明

图1为本发明操控装置及执行装置架构的方块图；

图2为本发明的坐标区及光标示意图；

图3为本发明光标指向AR象限的示意图；

图4为本发明执行装置根据指令前进右转的立体示意图；

图5为本发明光标指向BR象限的示意图；

图6为本发明执行装置根据指令定点向前右转的立体示意图；

图7为本发明光标指向CR象限的示意图；

图8为本发明执行装置根据指令向右原地回转的立体示意图。

附图标记说明

1-操控装置；11-终端处理机；12-控制周边单元；13-无线通信单元；2-执行装置；21-无线通信单元；22-核心处理单元；23-动作控制处理单元；241-动力单元(左)；242-动力单元(右)；25-超声波感应单元；26-视频单元；27-电源供应单元；3-光标；4-坐标区；40-AR象限；41-BR象限；42-CR象限；43-DR象限；44-ER象限；45-AL象限；46-BL象限；47-CL象限；48-DL象限；49-EL象限；5-中心区。

具体实施方式

就本发明远端遥控方法及系统的结构组成，及其所产生的功效，配合图式，举一本案的较佳实施例详细说明如下：

首先请参阅图1所示，本案远端遥控方法及系统，包括操控装置1以及执行装置2。其中操控装置1更包含有：

终端处理机11，是具有浮点运算能力可执行程序的装置，例如笔记本电脑或集合电脑功能的移动电话；

控制周边单元12，是连接于终端处理机11的装置，如鼠标、触摸板或摇杆等；

无线通信单元14，是一种电波信号收发装置，例如无线网卡，用于传送及接受动作指令或其他信息。

光标3，由终端处理机11执行程序所产生的指向物件，可用箭头或十字等造型表示，可由控制周边单元12操纵移动；

坐标区4，由终端处理机11执行程序所产生的区域，光标3可在坐标区4中移动，进而产生动作指令，该坐标区4可以为极坐标区，光标3所处坐标点的极角为θ；

其次，执行装置2中更包含有：

无线通信单元21，是一种电波信号收发装置如无线发射器，用于接收及接受动作指令或其他信息；

核心处理单元22，用于接收各种信号及指令，并运算处理后传送信号至各单元；

动作控制处理单元23，用于运算并传送动作指令；

动力单元(左)241-又称左动力单元241，为可转动的动力轮，可在接收动作控制处理单元23所传送的动作指令后动作；

动力单元(右)242-又称右动力单元242，为可转动的动力轮，可在接收动作控制处理单元23所传送的动作指令后动作；

超声波感应单元25，可发出超声波并接收反弹回来的声波，以测定相对距离；

视频单元26，可拍摄环境景物的影像，并转换为电子信号传送至核心处理单元22；

电源供应单元27，是提供执行装置2各单元所需电力的蓄电池。

接着请参考图2所示，该坐标区4细分为下列各象限(下述象限与角度区间仅供参考，不以此为限)：

AR(右边第一)象限40，是对应前进右转的动作指令，其角度范围区间为30°至90°；

BR(右边第二)象限41，是对应定点向前右转的动作指令，其角度范围区间为15°至30°；

CR(右边第三)象限42，是对应向右原地回转的动作指令，其角度范围区间为15°至345°；

DR(右边第四)象限43，是对应定点向后左转的动作指令，其角度范围区间为330°至345°；

ER(右边第五)象限44，是对应后退右转的动作指令，其角度范围区间为270°至330°；

AL(左边第一)象限45，是对应前进左转的动作指令，其角度范围区间为90°至150°；

BL(左边第二)象限46，是对应定点向前左转的动作指令，其角度范围区间为150°至165°；

CL(左边第三)象限47，是对应向左原地回转的动作指令，其角度范围区间为165°至195°；

DL(左边第四)象限48，是对应定点向后右转的动作指令，其角度范围区间为195°至210°；

EL(左边第五)象限49，是对应后退左转的动作指令，其角度范围区间为210°至270°。

以上并非对各象限角度范围的限制，各象限角度范围，即各象限所对应的圆心角的范围可以根据需要在0°-180°范围内调整，但所有象限角度总和不超过360°。

其次坐标区4各象限的交会中央处为一中心区5，而光标3则可在坐标区4各象限间移动。

本发明具体操作方式及其效果为：

如图3所示，将光标3移动至AR象限40，动作控制处理单元23下达动作指令使动力单元(左)241及动力单元(右)242同时向前转动，且动力单元(左)241转速较快于动力单元(右)242而做出前进右转的动作(如图4所示)。

又如图5所示，将光标3移动至BR象限41时，动力单元(左)241向前转动，且动力单元(右)242停止不动而做出以动力单元(右)242为轴心的定点向前右转动作(如图6所示)。

再如图7所示，将光标3移动至CR象限42时，动力单元(左)241向前转动，且动力单元(右)242向后转动而做出向右原地回转动作(如图8所示)。

前述仅举例说明前进右转、定点向前右转以及向右原地回转的操作方式，其余各动作可依此类推。另外，光标3与中心区5距离远近可决定动力单元(左)241与动力单元(右)242转动的速度。例如进行定点向前右转时，光标3离中心区5越近，则动力单元(左)241转速越慢，而定点向前右转的速度也越慢；反之，光标3离中心区5越远，则动力单元(左)241转速越快，而定点向前右转的速度也越快。

本案的远端遥控方法，包含如下步骤：a、使用操控装置将光标移动至坐标区其中一象限范围内，代表下达一对应的动作指令；b、该操控装置将该动作指令发送到执行装置，遥控远端的执行装置运作；c、该执行装置执行该动作指令，完成相应动作。

通过上述方法，仅需一台接有鼠标的笔记本电脑或是具有触摸面板的移动电话作为操控装置，配合程序及无线通信设备，就可轻易遥控执行装置做出各种动作，再加上直觉式的操作方式简单易懂。因此本发明确实具有设置方便与操作简易的双重功效。

若本案的操控装置为电脑的鼠标时，可设定为操作时必须压按鼠标按键不放，执行装置收到该鼠标按键被压按的信号才会动作；一旦鼠标按键未被压按而未发出信号，或有压按但信号中断，代表有可能连线异常，此时为确保执行装置的安全性，执行装置将停止动作；由此，可避免执行装置非预期误动作或行进间突然中断连线所造成撞击的可能。若操控装置非为电脑的鼠标时，也可另设安全连线按键，安全连线按键的作用等同于前述鼠标按键，可侦测连线状态。

另外，上述由光标3与中心区5的距离决定动力单元(左)241与动力单元(右)242转动速度部分，更可延伸变化以光标3与中心区5距离为R，并取R数值作为参数演算动力单元(左)241与动力单元(右)242转动速度，其中坐标区内各象限区有不同演算法，演算法如下：

当光标3位于在AR象限区40中，动力单元(左)241转动速度为R、动力单元(右)242转动速度为|R sinθ|；

当光标3位于在BR象限区41中，动力单元(左)241转动速度为R、动力单元(右)242转动速度为0；

当光标3位于在CR象限区42中，动力单元(左)241转动速度为R、动力单元(右)242转动速度为-R；

当光标3位于在DR象限区43中，动力单元(左)241转动速度为0、动力单元(右)242转动速度为-R；

当光标3位于在ER象限区44中，动力单元(左)241转动速度为-R、动力单元(右)242转动速度为-|R sinθ|；

当光标3位于在AL象限区45中，动力单元(左)241转动速度为|R sinθ|、动力单元(右)242转动速度为R；

当光标3位于在BL象限区46中，动力单元(左)241转动速度为0、动力单元(右)242转动速度为R；

当光标3位于在CL象限区47中，动力单元(左)241转动速度为-R、动力单元(右)242转动速度为R；

当光标3位于在DL象限区48中，动力单元(左)241转动速度为-R、动力单元(右)242转动速度为0；

当光标3位于在EL象限区45中，动力单元(左)241转动速度为-|R sinθ|、动力单元(右)242转动速度为-R；

上述演算法中，参数R、|R sinθ|表示动力单元向前转动，参数-R、-|R sinθ|表示动力单元向后转动，参数0表示动力单元停止不动，参数θ为光标3所处坐标点的角度。

以上具体实施方式仅为本发明的较佳实施例，其对本发明而言是说明性的，而非限制性的。本领域的技术人员在不超出本发明精神和范围的情况下，对之进行变换、修改甚至等效，这些变动均会落入本发明的权利要求保护范围。

Claims (12)

1.一种远端遥控方法，其特征在于，用于实现该方法的装置包含有操控装置与执行装置；该操控装置包括有坐标区以及光标，其中该坐标区划分有两个以上的象限，且各象限交会的中央处有一中心区，该远端遥控方法包含如下步骤：

a、使用该操控装置将光标移动至该坐标区其中一象限范围内，代表下达一对应的动作指令；

b、该操控装置将该动作指令发送到该执行装置，遥控远端的该执行装置运作；

c、该执行装置接收并执行该动作指令，完成相应动作。

2.如权利要求1所述远端遥控方法，其特征在于，步骤a中各象限交会的中央处有一中心区，该光标与该中心区的距离远近，决定该动作强度大小。

3.如权利要求1所述远端遥控方法，其特征在于，该坐标区所划分的象限包括AR象限、BR象限、CR象限、DR象限、ER象限、AL象限、BL象限、CL象限、DL象限以及EL象限。

4.如权利要求3所述远端遥控方法，其特征在于，各象限对应的圆心角为0°以上180°以下，但所有象限对应的圆心角角度总和不超过360°。

5.如权利要求4所述远端遥控方法，其特征在于，该AR象限是对应前进右转的动作指令，其角度范围区间为30°至90°；该BR象限是对应定点向前右转的动作指令，其角度范围区间为15°至30°；该CR象限是对应向右原地回转的动作指令，其角度范围区间为0°至15°和345°至360°；该DR象限是对应定点向后左转的动作指令，其角度范围区间为330°至345°；该ER象限是对应后退右转的动作指令，其角度范围区间为270°至330°；该AL象限是对应前进左转的动作指令，其角度范围区间为90°至150°；该BL象限是对应定点向前左转的动作指令，其角度范围区间为150°至165°；该CL象限是对应向左原地回转的动作指令，其角度范围区间为165°至195°；该DL象限是对应定点向后右转的动作指令，其角度范围区间为195°至210°；该EL象限是对应后退左转的动作指令，其角度范围区间为210°至270°。

6.如权利要求5所述远端遥控方法，其特征在于，各象限交会的中央处有一中心区，该光标与该中心区的距离决定左动力单元与右动力单元转动的速度，定义以该光标与该中心区距离为R，并取R数值作为参数演算该左动力单元与该右动力单元转动速度，其中该坐标区内各象限区的演算法为：

该光标位于AR象限区中，该左动力单元转动速度为R、该右动力单元转动速度为|R sinθ|；

该光标位于BR象限区中，该左动力单元转动速度为R、该右动力单元转动速度为0；

该光标位于CR象限区中，该左动力单元转动速度为R、该右动力单元转动速度为-R；

该光标位于DR象限区中，该左动力单元转动速度为0、该右动力单元转动速度为-R；

该光标位于ER象限区中，该左动力单元转动速度为-R、该右动力单元转动速度为-|R sinθ|；

该光标位于AL象限区中，该左动力单元转动速度为|R sinθ|、该右动力单元转动速度为R；

该光标位于BL象限区中，该左动力单元转动速度为0、该右动力单元转动速度为R；

该光标位于CL象限区中，该左动力单元转动速度为-R、该右动力单元转动速度为R；

该光标位于DL象限区中，该左动力单元转动速度为-R、该右动力单元转动速度为0；

该光标位于EL象限区中，该左动力单元转动速度为-|R sinθ|、该右动力单元转动速度为-R；

上述参数R、|R sinθ|表示动力单元向前转动，参数-R、-|R sinθ|表示动力单元向后转动，参数0表示动力单元停止不动，参数θ是光标所处坐标点的极角。

7.一种远端遥控系统，包含有操控装置与执行装置，其特征在于，该操控装置包含有：

终端处理机，是具有浮点运算能力执行程序的装置；

控制周边单元，连接于该终端处理机，提供操作光标；

无线通信单元，为一电波信号收发装置，连接于该终端处理机，用于传送及接受动作指令与信号；

光标，由该终端处理机执行程序所产生的指向物件，由该控制周边单元操纵移动；

坐标区，由该终端处理机执行程序所产生的区域，光标在该坐标区中移动，进而产生动作指令；

另该执行装置中包含有：

无线通信单元，为一电波信号收发装置，用于传送及接受动作指令与信号，与该操控装置的该无线通信单元连线；

核心处理单元，连接于该执行装置的该无线通信单元，接收该无线通信单元的信号及指令，并运算处理后传送信号至该执行装置的各单元；

动作控制处理单元，连接于该核心处理单元，依据该核心处理单元信号指示传送动作指令；

左动力单元，是可转动的动力轮，连接于该动作控制处理单元，在接收该动作控制处理单元所传送的动作指令后工作；

右动力单元，是可转动的动力轮，连接于该动作控制处理单元，在接收该动作控制处理单元所传送的动作指令后工作；

超声波感应单元，连接于该动作控制处理单元，发出超声波并接收反弹回来的声波，以测定相对距离，并回报该动作控制处理单元；

视频单元，连接于该核心处理单元，拍摄环境景物的影像，并转换为电子信号传送至核心处理单元；

电源供应单元，连接于该动作控制处理单元，是提供执行装置所需电力的蓄电池。

8.如权利要求7所述远端遥控系统，其特征在于，该终端处理机为笔记本电脑或集合电脑功能的移动电话，该控制周边单元为鼠标、触摸板或摇杆，该无线通信单元为无线网卡，该执行装置为遥控机器人。

9.如权利要求8所述远端遥控系统，其特征在于，该操控装置更设置有一安全连线按键，该安全连线按键需有传输信号给该执行装置，该执行装置才会执行命令而动作，该安全连线按键，为鼠标的按键。

10.如权利要求7所述远端遥控系统，其特征在于，其坐标区划分有两个以上的象限，且各象限交会的中央处更有一中心区；当光标移动至其中一象限范围内，代表下达一对应的动作指令；又该移动的光标与中心区的距离远近，决定该动作强度大小。

11.如权利要求10所述远端遥控系统，其特征在于，该各象限对应的圆心角为0°以上180°以下，但所有象限对应的圆心角角度总和不超过360°。

12.如权利要求10所述远端遥控系统，其特征在于，该坐标区所划分的象限包括AR象限、BR象限、CR象限、DR象限、ER象限、AL象限、BL象限、CL象限、DL象限以及EL象限；其中该AR象限是对应前进右转的动作指令，其角度范围区间为30°至90°；该BR象限是对应定点向前右转的动作指令，其角度范围区间为15°至30°；该CR象限是对应向右原地回转的动作指令，其角度范围区间为0°至15°和345°至360°；该DR象限是对应定点向后左转的动作指令，其角度范围区间为330°至345°；该ER象限是对应后退右转的动作指令，其角度范围区间为270°至330°；该AL象限是对应前进左转的动作指令，其角度范围区间为90°至150°；该BL象限是对应定点向前左转的动作指令，其角度范围区间为150°至165°；该CL象限是对应向左原地回转的动作指令，其角度范围区间为165°至195°；该DL象限是对应定点向后右转的动作指令，其角度范围区间为195°至210°；该EL象限是对应后退左转的动作指令，其角度范围区间为210°至270°.

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