CN105511467A - 一种基于视频的机器人头部运动控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人运动控制领域，尤其是一种基于视频的机器人头部运动控制方法及装置<b>。</b>本发明针对现有技术存在的问题，提供一种控制方法及装置。提供了一种在PAD或手机等移动终端上查看机器人视频画面，并在视频上操作控制机器人头部运动的方法，使机器人的控制更为直观、更为简单，而不再需要额外的遥控设备。本发明中当触摸或点击移动终端视频画面，得到触摸或点击坐标P(X,？Y)；判断X与？W/2的关系，同时判断Y与H/2的关系；在手指离开移动终端视频画面之前，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现对机器人头部转动进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及机器人运动控制领域，尤其是一种基于视频的机器人头部运动控制方法及装置。
背景技术
目前，机器人研究与相关产业在世界范围内蓬勃发展，随着工业4.0时代的到来，以及国家对高新技术产业尤其是机器人产业的积极引导，中国机器人研究和相关产业将会成为未来发展的热点之一。
机器人运动的控制方法一般可分为有线控制和无线控制。无线控制又可以分为可视距离和非可视距离的控制。非可视距离的控制需要借助视频画面来判断机器人的环境状态。不管哪种方式，现有机器人的无线控制方式均需要一个遥控设备，这为机器人运动的控制操作带来了一定的局限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种基于视频的机器人头部运动控制方法及装置。提供了一种在PAD或手机等移动终端上查看机器人视频画面，并在视频上操作控制机器人头部运动的方法，无论是在可视范围或不可视范围内都将使机器人的控制更为直观、更为简单，而不再需要额外的遥控设备。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于视频的机器人头部运动控制方法包括：
步骤1：移动终端与机器人控制系统建立socket通信连接，机器人摄像头采集的视频画面与移动终端视频画面等比对应，所述移动终端视频画面宽度W和高H，移动终端视频画面左上角坐标为(0,0)，移动终端视频画面右下角坐标为(W,H)，移动终端视频画面视频中心坐标O(W/2,H/2)；w指的是水平方向的长度；H指的是与水平方向垂直方向的长度；
步骤2：当触摸或点击移动终端视频画面，得到触摸或点击坐标P(X,Y)；在手指离开移动终端视频画面之前，判断X与W/2的关系，同时判断Y与H/2的关系；移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现对机器人头部转动进行控制。
进一步的，所述步骤2中在手指离开移动终端视频画面之前，判断X与W/2的关系，同时判断Y与H/2的关系；移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现对机器人头部转动进行控制具体包括：
步骤21：在手指离开移动终端视频画面之前，如果X-W/2>0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送机器人头部方位控制命令，通过机器人驱动控制器控制机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部向左转动；如果X-W/2<0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送头部方位控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部向左转动；
步骤22：在手指离开移动终端视频画面之前，如果Y-H/2<0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送机器人头部俯仰控制命令，通过机器人驱动控制器控制机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部上仰转动；如果Y-H/2>0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送头部俯仰控制命令，通过机器人驱动控制器控制机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部下俯转动。
进一步的，所述步骤2之后还包括步骤3：当机器人头部方位或俯仰转动到极限位置时则停止转动。
一种基于视频的机器人头部运动控制方法包括：
机器人控制系统，用于与移动终端建立socket通信连接；
移动终端，用于与机器人控制系统建立socket通信连接，机器人控制系统的摄像头采集的视频画面与移动终端视频画面等比对应，移动终端视频画面宽度W和高H，移动终端视频画面左上角坐标为(0,0)，移动终端视频画面右下角坐标为(W,H)，移动终端视频画面视频中心坐标O(W/2,H/2)；当触摸或点击移动终端视频画面，得到触摸或点击坐标P(X,Y)；在手指离开移动终端视频画面之前，判断X与W/2的关系，同时判断Y与H/2的关系；移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现对机器人头部转动进行控制；
进一步的，所述当触摸或点击移动终端视频画面，得到触摸或点击坐标P(X,Y)；判断X与W/2的关系，同时判断Y与H/2的关系；在手指离开移动终端视频画面之前，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现对机器人头部转动进行控制，具体工作过程是：
步骤21：在手指离开移动终端视频画面之前，如果X-W/2>0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送机器人头部方位控制命令，通过机器人驱动控制器控制机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部向左转动；如果X-W/2<0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送头部方位控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部向左转动；
步骤22：在手指离开移动终端视频画面之前，如果Y-H/2<0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送机器人头部俯仰控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动，进而控制机器人头部上仰转动；如果Y-H/2>0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送头部俯仰控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部下俯转动。
进一步的，所述机器人头部控制模块工作过程还包括：当机器人头部方位或俯仰转动到极限位置时则停止转动。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
在终端设备的显示屏上的视频画面上进行触摸和点击操作，控制机器人的头部进行水平和俯仰运动来调整机器人的头部朝向，并通过实时的视频画面来判断是否调整到满意的位置。
本发明在实现机器人头部控制的功能时，将机器人视频查看和头部运动控制这两个较为独立的功能有效的结合在一起，在对机器人进行便携控制的时候，操作简单，方法有效。
可采用整个屏幕来显示视频画面，而不需要在屏幕划出专用区域来制作虚拟控制按键。在视频画面上操作对机器人头部运动进行控制，操作简单，通过视频来反馈控制效果，方法有效。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1本发明示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
机器人控制系统既可以传输控制信号到机器人，同时也可以接受机器人传输来的识破视频和传感器等信号，并对信号做出相应的处理。机器人驱动控制器可以接受来自控制系统传输的信号，同时也可以做出相应的处理。机器人的摄像头进行信息采集，通过视频采集接口传输到控制系统，移动终端与机器人控制系统建立通信连接，就可以显示机器人摄像头采集的视频画面信息。
如图1，十字交叉点为机器人头部视频中心O(W/2,H/2)，P(X,Y)为触摸或点击操作点。
实施例一：打移动终端（指的是PAD、手机等）和开机器人电源，在移动终端上启动终端控制软件，通过无线的方式连接机器人。平板电脑上显示机器人头部摄像机视频画面。
请参考图1，用手触摸或点击平板电脑屏幕，得到操作点P(X,Y)。
当前X-W/2>0，所以移动终端向机器人发送头部方位控制命令，控制机器人头部向右转动；同时由于当前Y-H/2<0，移动终端向机器人发送头部俯仰控制命令，控制机器人头部上仰转动。。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (6)
1.一种基于视频的机器人头部运动控制方法，其特征在于包括：
步骤1：移动终端与机器人控制系统建立socket通信连接，机器人摄像头采集的视频画面与移动终端视频画面等比对应，所述移动终端视频画面宽度W和高H，移动终端视频画面左上角坐标为(0,0)，移动终端视频画面右下角坐标为(W,H)，移动终端视频画面视频中心坐标O(W/2,H/2)；w指的是水平方向的长度；H指的是与水平方向垂直方向的长度；
步骤2：当触摸或点击移动终端视频画面，得到触摸或点击坐标P(X,Y)；在手指离开移动终端视频画面之前，判断X与W/2的关系，同时判断Y与H/2的关系；移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现对机器人头部转动进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于视频的机器人头部运动控制方法，其特征在于步骤2中在手指离开移动终端视频画面之前，判断X与W/2的关系，同时判断Y与H/2的关系；移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现对机器人头部转动进行控制具体包括：
步骤21：在手指离开移动终端视频画面之前，如果X-W/2>0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送机器人头部方位控制命令，通过机器人驱动控制器控制机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部向左转动；如果X-W/2<0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送头部方位控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部向左转动；
步骤22：在手指离开移动终端视频画面之前，如果Y-H/2<0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送机器人头部俯仰控制命令，通过机器人驱动控制器控制机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部上仰转动；如果Y-H/2>0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送头部俯仰控制命令，通过机器人驱动控制器控制机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部下俯转动。
3.根据权利要求2所述的一种基于视频的机器人头部运动控制方法，其特征在于步骤2之后还包括步骤3：当机器人头部方位或俯仰转动到极限位置时则停止转动。
4.一种基于视频的机器人头部运动控制方法，其特征在于包括：
机器人控制系统，用于与移动终端建立socket通信连接；
移动终端，用于与机器人控制系统建立socket通信连接，机器人控制系统的摄像头采集的视频画面与移动终端视频画面等比对应，移动终端视频画面宽度W和高H，移动终端视频画面左上角坐标为(0,0)，移动终端视频画面右下角坐标为(W,H)，移动终端视频画面视频中心坐标O(W/2,H/2)；当触摸或点击移动终端视频画面，得到触摸或点击坐标P(X,Y)；在手指离开移动终端视频画面之前，判断X与W/2的关系，同时判断Y与H/2的关系；移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现对机器人头部转动进行控制。
5.根据权利要求4所述的一种基于视频的机器人头部运动控制装置，其特征在于所述当触摸或点击移动终端视频画面，得到触摸或点击坐标P(X,Y)；判断X与W/2的关系，同时判断Y与H/2的关系；在手指离开移动终端视频画面之前，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现对机器人头部转动进行控制，具体工作过程是：
步骤21：在手指离开移动终端视频画面之前，如果X-W/2>0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送机器人头部方位控制命令，通过机器人驱动控制器控制机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部向左转动；如果X-W/2<0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送头部方位控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部向左转动；
步骤22：在手指离开移动终端视频画面之前，如果Y-H/2<0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送机器人头部俯仰控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动，进而控制机器人头部上仰转动；如果Y-H/2>0，移动终端通过机器人控制系统给机器人驱动控制器发送头部俯仰控制命令，通过机器人驱动控制器对机器人头部电机运动进行控制，进而实现控制机器人头部下俯转动。
6.根据权利要求5所述的一种基于视频的机器人头部运动控制装置，其特征在于所述机器人头部控制模块工作过程还包括：当机器人头部方位或俯仰转动到极限位置时则停止转动。
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