CN106297338A - 一种交通机器人控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交通机器人控制系统，其包括虚拟现实装置、体态识别装置、机器人控制装置、第一通信模块和机器人，所述机器人用于拍摄交通路口的3D交通图像并实时传送给所述虚拟现实装置，并根据所述机器人控制装置发出的控制指令做出相应的交通指挥手势；所述虚拟现实装置用于根据所述机器人拍摄到的交通路口的3D交通图像为使用所述虚拟现实装置的交警实时再现出所述交通路口的交通景象；所述体态识别装置用于识别所述交警的交通指挥手势；所述机器人控制装置用于根据所述体态识别装置识别出的交通指挥手势向所述机器人发出相应的控制指令。本发明的交通机器人控制系统能够使交警在室内控制位于交通路口的交通机器人对交通进行指挥。

Description

一种交通机器人控制系统和方法

技术领域

本发明属于机器人领域，尤其涉及一种交通机器人控制系统和方法。

背景技术

目前，城市交通指挥主要依靠交通信号灯和交通警察。鉴于国内实际情况，对于一些重要路口(例如学校门口)和流量不确定的路口，完全依靠交通信号灯来指挥往往是不够的，必须有交通警察亲临指挥；对于一些交通信号灯无法正常使用(例如故障或施工等原因)或未设置交通信号灯的路口等，均需要交通警察现场指挥。随着我国经济的快速发展，各地区尤其是城市，汽车拥有量显著增加，交通及管理压力越来越大。依靠交通警察现场指挥具有诸多缺点：人工成本较高；工作环境恶劣，夏天的高温和冬天的严寒，尤其是汽车排出的尾气，对交通警察的身体健康不利等等。

发明内容

本发明提供一种交通机器人控制系统和方法，能够使交警在室内控制位于交通路口的交通机器人对交通进行指挥，以降低交通指挥的成本。

为解决上述问题，本发明第一方面提供一种交通机器人控制系统，其包括虚拟现实装置、体态识别装置、机器人控制装置、第一通信模块和机器人，所述虚拟虚拟现实装置和所述机器人控制装置分别通过所述第一通信模块和所述机器人保持实时通信连接，

所述机器人，用于拍摄交通路口的3D交通图像并实时传送给所述虚拟现实装置，并根据所述机器人控制装置发出的控制指令做出相应的交通指挥手势；

所述虚拟现实装置，用于根据所述机器人拍摄到的所述交通路口的3D交通图像为使用所述虚拟现实装置的交警实时再现出所述交通路口的交通景象，所述交警根据其在所述虚拟现实装置中看到的交通景象做出交通指挥手势；

所述体态识别装置，用于识别所述交警的交通指挥手势；

所述机器人控制装置，用于根据所述体态识别装置识别出的交通指挥手势向所述机器人发出相应的控制指令。

其中，所述机器人的外形模拟人的形态构造，包括头部、躯干和四肢，所述机器人的上肢完全模仿人类关节进行构建，所述机器人的肩关节、肘关节、手腕以及手指的运动都是通过马达来驱动。

其中，所述机器人的头部设置有针对前后左右四个方向拍摄的3D摄像装置。

其中，所述机器人上设置有第二通信装置，所述第二通信装置用于将所述机器人拍摄的交通路口的3D交通图像和所述机器人现场的声音传送给所述虚拟现实装置，还用于接收所述机器人控制装置的控制指令和所述交警的指挥哨声和/或指挥口令。

其中，所述交通机器人控制系统进一步包括与所述机器人控制装置相连接的声音识别装置，其用于识别所述交警的指挥哨声或者指挥口令，并通过所述机器人控制装置传送给所述机器人，使得所述机器人在交通指挥现场发出所述交警的指挥哨声和/或指挥口令。

其中，所述虚拟现实装置为头戴式显示装置或投影式显示装置。

其中，所述体态识别装置包括设置于所述交警的警服上的多个运动传感器和运动解析模块，所述多个运动传感器用于感应所述交警的肢体运动，所述运动解析模块用于对所述多个运动传感器的信息对所述交警的肢体动作进行解析。

其中，所述体态识别装置包括摄像模块和运动图像解析模块，所述摄像模块用于对所述交警的指挥行为进行拍摄，所述运动图像解析模块用于对拍摄图像中的交警的肢体动作进行解析。

其中，所述机器人上进一步包括一微型打印机，用于打印交通罚单。

为解决上述问题，本发明第二方面提供一种交通机器人控制方法，所述方法应用于虚拟现实装置、体态识别装置、机器人控制装置、第一通信模块和机器人构成的交通机器人控制系统，所述虚拟虚拟现实装置和所述机器人控制装置分别通过所述第一通信模块和所述机器人保持实时通信连接，所述方法包括：

所述机器人拍摄交通路口的3D交通图像并实时传送给所述虚拟现实装置，并根据所述机器人控制装置发出的控制指令做出相应的交通指挥手势；

所述虚拟现实装置根据所述机器人拍摄到的所述交通路口的3D交通图像为使用所述虚拟现实装置的交警实时再现出所述交通路口的交通景象，所述交警根据其在所述虚拟现实装置中看到的交通景象做出交通指挥手势；

所述体态识别装置识别所述交警的交通指挥手势；

所述机器人控制装置根据所述体态识别装置识别出的交通指挥手势向所述机器人发出相应的控制指令。

采用上述交通机器人控制系统，交警在进行交通指挥时，可在固定的指挥场所，根据虚拟现实装置为其呈现出实时的交通景象对交通进行指挥，其交通指挥手势和声音进一步被设置于交通路口的机器人重现出来，从而使得交警在室内对交通进行指挥，避免了恶劣天气以及环境对交警身体的影响，实现科技以人为本的理念。

附图说明

图1是本发明的交通机器人控制系统一实施例的结构示意图；

图2是本发明的交通机器人控制系统一实施例的结构示意图；

图3是本发明的交通机器人控制系统一实施例的结构示意图；

图4是本发明的交通机器人控制方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当......时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

请参阅图1，图1是本发明的交通机器人控制系统一实施例的结构示意图。交通机器人控制系统包括虚拟现实装置11、体态识别装置12、声音识别装置13、机器人控制装置14、第一通信模块15和机器人16，所述虚拟现实装置11、所述机器人控制装置14分别通过所述第一通信模块15和所述机器人16保持实时通信连接。

所述机器人16，用于拍摄交通路口的3D交通图像并实时传送给所述虚拟现实装置，并根据所述机器人控制装置发出的控制指令做出相应的交通指挥手势；

所述虚拟现实装置11，用于根据所述机器人16拍摄到的交通路口的3D交通图像为使用所述虚拟现实装置的交警实时再现出所述交通路口的交通景象，所述交警根据该交警在所述虚拟现实装置11中看到的交通景象做出交通指挥手势；

所述体态识别装置12，用于识别所述交警的交通指挥手势；

所述声音识别装置13，用于识别所述交警的指挥哨声或者指挥口令；

所述机器人控制装置14，用于根据所述虚拟现实装置识别出的交通指挥手势向所述机器人发出相应的控制指令，还用于将所述交警的指挥哨声或者指挥口令传送给所述机器人。

在本发明实施例中，所述机器人16的外形模拟人的形态构造，包括头部、躯干和四肢。需要说明的是，所述机器人的上肢完全模仿人类关节进行构建，机器人的肩关节、肘关节、手腕以及手指的运动都是通过马达来驱动。所述机器人的上肢可以根据所述机器人控制装置发出的控制指令来做出各种交通指挥动作。所述机器人的下肢可以是模仿人类的构造，为便于移动，可在其脚底设置轮子。所述机器人的头部设置有针对前后左右四个方向拍摄的3D摄像装置161。所述3D摄像装置161用于对机器人所处位置的前后左右四个方向的交通景象进行拍摄，并将拍摄的图像传送到所述虚拟现实装置11。

所述机器人上还设置有第二通信模块162，所述第二通信模块162用于将所述机器人16拍摄的交通路口的3D交通图像和所述机器人16现场的声音传送给所述虚拟现实装置11，还用于接收所述机器人控制装置14的控制指令和所述交警的指挥哨声和/或指挥口令。在本发明实施例中，所述第二通信模块162为无线通信装置，可以为所述机器人16和所述虚拟显示装置11提供高速的数据连接。

所述机器人16上还设置有微型打印机163，用于对违章车辆和违章人员开具罚单。

在本发明实施例中，所述虚拟现实装置11为头戴式显示装置，也可以是所述虚拟现实装置11为投影式显示装置。所述虚拟现实装置11为所述交警实时构建出所述3D摄像装置161拍摄到交通景象。

在上述交通机器人控制系统的一个应用场景中，所述交警在进行交通指挥时，可在固定的指挥场所(比如房间内)打开所述虚拟现实装置11，所述虚拟现实装置11为其呈现出实时的交通景象，并可根据所述交警的视线的转动而进行相应的变化，所述交警根据其看到的交通景象进行做出交通指挥动作，发出指挥口哨和/或指挥口令。所述体态识别装置12对所述交警的交通指挥动作进行识别，并交识别的结果传送到所述机器人控制装置14，所述机器人控制装置14根据所述体态识别装置12识别出的交通指挥手势向所述机器人16发出相应的控制指令，所述机器人16根据所述机器人控制装置14发出的控制指令做出相应的交通指挥手势。

在上述交通机器人控制系统的另一个应用场景中，当处于虚拟环境中的交警发现有人或车辆违章，其想通过自身的移动去制止违章行为时，可以直接在虚拟环境下走向违章人员或车辆，此时，所述体态识别装置12识别出所述交警的行为，控制所述交通机器人16走向违章人员或车辆，当靠近违章人员或车辆后，所述交警可以在所述虚拟现实装置11的构建的场景下与所述违章人员或车辆的司机进行对话，开出罚单，所述罚单通过所述机器人16上自带的微型打印机163开出。

如图2所示，是本发明的交通机器人控制系统另一实施例的结构示意图。需要说明的是，本实施例提供的交通机器人控制系统系统中各个模块，与上述实施例相同，具体内容可参见上述实施例中的叙述，此处不再赘述。下面只对本实施例与上述实施例不同之处进行说明。

本实施例中，所述体态识别装置22包括设置于所述交警的警服上的多个运动传感器221和运动解析模块222，所述多个运动传感器221设置于所述警服的各个身体部位上，用于感应所述交警的肢体运动，所述运动解析模块222用于对所述多个运动传感器的信息对所述交警的肢体动作进行解析。

如图3所示，是本发明的交通机器人控制系统又一实施例的结构示意图。需要说明的是，本实施例提供的交通机器人控制系统系统中各个模块，与上述实施例相同，具体内容可参见上述实施例中的叙述，此处不再赘述。下面只对本实施例与上述实施例不同之处进行说明。

本实施例中，所述体态识别装置包括摄像模块321和运动图像解析模块322，所述摄像模块321用于对所述交警的指挥行为进行拍摄，所述运动图像解析模块322用于对拍摄图像中的交警的肢体动作进行解析。

综上所述，采用本发明的交通机器人控制系统，交警在进行交通指挥时，可在固定的指挥场所，根据虚拟现实装置为其呈现出实时的交通景象对交通进行指挥，其交通指挥手势和声音进一步被设置于交通路口的机器人重现出来，从而使得交警在室内对交通进行指挥，避免了恶劣天气以及环境对交警身体的影响，实现科技以人为本的理念。

请参阅附图4，是本发明的交通机器人控制方法一实施例的流程示意图，该方法可应用于附图1至3示例的交通机器人控制系统，即虚拟现实装置、体态识别装置、机器人控制装置、第一通信模块和机器人构成的交通机器人控制系统，其中，虚拟虚拟现实装置和所述机器人控制装置分别通过所述第一通信模块和所述机器人保持实时通信连接。附图4示例的交通机器人控制方法主要包括如下步骤S401至步骤S404：

S401，机器人拍摄交通路口的3D交通图像并实时传送给虚拟现实装置，并根据机器人控制装置发出的控制指令做出相应的交通指挥手势；

S402，虚拟现实装置根据机器人拍摄到的交通路口的3D交通图像为使用虚拟现实装置的交警实时再现出交通路口的交通景象，其中，交警根据该交警在虚拟现实装置中看到的交通景象做出交通指挥手势；

S403，体态识别装置识别交警的交通指挥手势；

S404，机器人控制装置根据体态识别装置识别出的交通指挥手势向机器人发出相应的控制指令。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种功能模块是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种交通机器人控制系统，其特征在于，包括虚拟现实装置、体态识别装置、机器人控制装置、第一通信模块和机器人，所述虚拟虚拟现实装置和所述机器人控制装置分别通过所述第一通信模块和所述机器人保持实时通信连接；

所述机器人，用于拍摄交通路口的3D交通图像并实时传送给所述虚拟现实装置，并根据所述机器人控制装置发出的控制指令做出相应的交通指挥手势；

所述虚拟现实装置，用于根据所述机器人拍摄到的所述交通路口的3D交通图像为使用所述虚拟现实装置的交警实时再现出所述交通路口的交通景象，所述交警根据所述交警在所述虚拟现实装置中看到的交通景象做出交通指挥手势；

所述体态识别装置，用于识别所述交警的交通指挥手势；

所述机器人控制装置，用于根据所述体态识别装置识别出的交通指挥手势向所述机器人发出相应的控制指令。

2.根据权利要求1所述的交通机器人控制系统，其特征在于，所述机器人的外形模拟人的形态构造，包括头部、躯干和四肢，所述机器人的上肢完全模仿人类关节进行构建，所述机器人的肩关节、肘关节、手腕以及手指的运动都是通过马达来驱动。

3.根据权利要求2所述的交通机器人控制系统，其特征在于，所述机器人的头部设置有针对前后左右四个方向拍摄的3D摄像装置。

4.根据权利要求1所述的交通机器人控制系统，其特征在于，所述机器人上设置有第二通信模块，所述第二通信模块用于将所述机器人拍摄的交通路口的3D交通图像和所述机器人现场的声音传送给所述虚拟现实装置，还用于接收所述机器人控制装置的控制指令和所述交警的指挥哨声和/或指挥口令。

5.根据权利要求1所述的交通机器人控制系统，其特征在于，进一步包括与所述机器人控制装置相连接的声音识别装置，其用于识别所述交警的指挥哨声或者指挥口令，并通过所述机器人控制装置传送给所述机器人，使得所述机器人在交通指挥现场发出所述交警的指挥哨声和/或指挥口令。

6.根据权利要求1所述的交通机器人控制系统，其特征在于，所述虚拟现实装置为头戴式显示装置或投影式显示装置。

7.根据权利要求1所述的交通机器人控制系统，其特征在于，所述体态识别装置包括设置于所述交警的警服上的多个运动传感器和运动解析模块，所述多个运动传感器用于感应所述交警的肢体运动，所述运动解析模块用于对所述多个运动传感器的信息对所述交警的肢体动作进行解析。

8.根据权利要求1所述的交通机器人控制系统，其特征在于，所述体态识别装置包括摄像模块和运动图像解析模块，所述摄像模块用于对所述交警的指挥行为进行拍摄，所述运动图像解析模块用于对拍摄图像中的交警的肢体动作进行解析。

9.根据权利要求1所述的交通机器人控制系统，其特征在于，所述机器人上进一步包括一微型打印机，用于打印交通罚单。

10.一种交通机器人控制方法，其特征在于，所述方法应用于虚拟现实装置、体态识别装置、机器人控制装置、第一通信模块和机器人构成的交通机器人控制系统，所述虚拟虚拟现实装置和所述机器人控制装置分别通过所述第一通信模块和所述机器人保持实时通信连接，所述方法包括：

所述机器人拍摄交通路口的3D交通图像并实时传送给所述虚拟现实装置，并根据所述机器人控制装置发出的控制指令做出相应的交通指挥手势；

所述虚拟现实装置根据所述机器人拍摄到的所述交通路口的3D交通图像为使用所述虚拟现实装置的交警实时再现出所述交通路口的交通景象，所述交警根据所述交警在所述虚拟现实装置中看到的交通景象做出交通指挥手势；

所述体态识别装置识别所述交警的交通指挥手势；

所述机器人控制装置根据所述体态识别装置识别出的交通指挥手势向所述机器人发出相应的控制指令。