CN107218848A - 一种智能移动靶装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能移动靶装置，能够适应多种缓坡地形自由移动，躲避危险并与训练人员实现射击对抗，包括计算机、信息采集器和智能移动靶。通过信息采集器和计算机构建训练场地虚拟空间坐标系，准确定位训练场地虚拟空间坐标系中的射手、智能移动靶和障碍物的坐标，智能移动靶能够在训练场地虚拟空间内模拟实战效果，自由移动，对射手的射击做出躲避危险以及射击对抗的反应，为射手提供更加符合实战的射击条件，提高射手的实战技能。智能移动靶还设有中弹识别功能，将移动靶根据人体划分成要害区域和非要害区域，并通过击中不同区域产生不同反应，直观显示射击效果。

Description

一种智能移动靶装置

技术领域

本发明涉及一种智能移动靶装置。

背景技术

现有射击用靶主要使用固定位置靶和固定轨道移动靶两种，目标位置、速度等运动状态单一,且每次射击结果需要人工报知,训练资源利用率较低。实战中，目标动态变化，速度、方向均不确定，给予战斗人员有效射击时间极其短暂，通过现有射击训练条件难以适应实战需要。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种智能移动靶装置，该装置能模拟战场有生目标做全向变速运动，命中时能自动倾倒，直接显示射击效果，未命中时在一定范围内能判断威胁，加速躲避，并采取激光对抗方式进行自主还击。该装置包括计算机、信息采集器和智能移动靶，所述信息采集器包括第一摄像头和感应终端，所述智能移动靶、计算机、第一摄像头和感应终端之间通过无线连接。

其中，所述感应终端设置在智能移动靶和使用射手身上，不同的感应终端对应不同的IP。所述智能移动靶在一定训练场地内运动，所述训练场地为缓坡地形、平整硬化场地、低平草地和坡度小于20度的无坑、石等障碍物的田间丛林路，训练场地宽度一百米以上，长度两百米以上。所述计算机装有视觉定位处理软件，所述第一摄像头至少两个，分别设置在所述训练场地的四周,视场范围覆盖整个训练场地，对训练场地内任意点、移动靶、射手和其他物体的感应终端与坐标信息进行视频采集，配合通过感应终端区分不同物体，并将所述坐标信息传送到计算机，计算机通过视觉定位处理软件处理所述坐标信息，构建出训练场地虚拟空间坐标系，并将训练场地虚拟空间坐标系及运动指令发送给智能移动靶，智能移动靶在训练场地内按照设定路线移动或者自由移动，无规则的移动靶使得射击训练更加符合现实，有利于提高射手的反应能力和射击命中率。

所述智能移动靶包括立体人形靶和移动小车，立体人形靶可枢转安装在移动小车上，通过驱动电机控制立体人形靶倒或立的状态。

所述智能移动靶设有对抗模块，所述对抗模块包括激光装置和第二摄像头，激光装置和第二摄像头均安装在智能移动靶上。使用时，第一摄像头采集图像信息及通过感应终端识别射手与智能移动靶所在坐标，并将坐标信息通过计算机传送给智能移动靶，所述智能移动靶通过第二摄像头识别射手，进一步精确定位射手所在位置，并在预先设定时间后启动所述激光装置照射射手所在位置，实现自动对抗功能，让射击训练更加符合实战。

进一步的，所述智能移动靶设有中弹识别模块，中弹识别模块包括中弹识别电路和信号发送器，通过所述中弹识别电路，智能移动靶自动感应被击中区域。

进一步的，所述中弹识别电路包括第一单片机和中弹区域传感器群组。中弹区域传感器群组包括至少两个独立的中弹传感器，中弹传感器均匀分布在立体人形靶上，根据人体划分成要害和非要害两部分，并分别接入第一单片机的IO接口，第一单片机和中弹区域传感器群组捕捉子弹击中人形靶造成的电脉冲信号,由单片机内的程序区分电脉冲来源位置，判断击中要害或者非要害，当击中要害一次时，立体人形靶倒下，当击中非要害至少两次以上时，人形靶倒下。立体人形靶在设定时间内恢复直立，以供下一次射击使用。

进一步的，所述立体人形靶还设有危险判断模块，危险判断模块包括危险识别电路。子弹未击中移动靶的要害区域时，智能移动靶通过所述危险判断模块，判断危险情况实现躲避危险功能，让射击训练更加符合实战，同时训练射手通过提高命中率来实现一击毙敌。

进一步的，所述危险识别电路包括第二单片机和三轴加速度传感器,捕捉子弹通过空气对人形靶造成的振动信号,并转换成三轴实时加速度信号。工作时，危险识别电路中的三轴加速度传感器采集三轴实时加速度信号，通过I²C接口和第二单片机连接，再由第二单片机对三轴实时加速度信号进行快速傅里叶变换(FFT),把三轴实时加速度信号转变为频域频谱信号,并从频域频谱信号中提取射击特征信号的能量,由此判断子弹与人形靶之间的距离，并与预先设定的危险距离对比，来完成危险判断识别，当判断为危险时，智能移动靶快速移动躲避危险。

进一步的，所述移动小车包括两个驱动轮和两个从动轮，所述两个驱动轮独立运转，实现移动小车的全向移动。

进一步的，感应终端设有三轴加速度传感器、温度传感器、湿度传感器，面对不同的场合，不同的需求时，不同的传感器工作并采集信息。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

构建训练场地虚拟空间坐标系，实现精确定位智能移动靶和射手，设置对抗模块，实现人机互动的射击训练，使得射击训练更加符合实战，有利于提高射手的反应能力和命中精度，并通过设置危险判断功能训练射手提高命中率，实现一击毙敌。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

其中：

图1是本发明的智能移动靶示意图(轴侧视图)；

图2是本发明的使用示意图(俯视图)；

图3是本发明的危险识别电路的示意图；

图4是本发明的中弹识别电路的第二单片机的电路示意图；

图5是本发明的中弹识别电路的三轴加速度传感器的电路示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1和图2，一种智能移动靶1装置，能够自动随意移动，躲避危险并与训练人员实现射击对抗，包括计算机、信息采集器和智能移动靶1，所述信息采集器包括第一摄像头2和感应终端，所述智能移动靶1、计算机、第一摄像头2和感应终端之间通过无线连接。

其中，所述感应终端设置在智能移动靶1和使用射手3身上，不同的感应终端对应不同的IP。所述智能移动靶1在一定训练场地4内运动，所述训练场地4为缓坡地形、平整硬化场地、低平草地和坡度小于20度的无坑、石等障碍物8的田间丛林路，训练场地4宽度一百米以上，长度两百米以上。所述计算机装有视觉定位处理软件，所述第一摄像头2有两个，分别设置在所述训练场地4的四周,视场范围覆盖整个训练场地，对训练场地4内任意点、移动靶、射手3和其他物体的感应终端与坐标信息进行视频采集，配合通过感应终端区分不同物体，并将所述坐标信息传送到计算机，计算机通过视觉定位处理软件处理所述坐标信息，构建出训练场地虚拟空间坐标系，并将训练场地虚拟空间坐标系及运动指令发送给智能移动靶1，智能移动靶1在训练场地4内按照设定路线移动或者自由移动。

所述智能移动靶1包括立体人形靶11和移动小车12，立体人形靶11可枢转安装在移动小车12上，通过驱动电机控制立体人形靶11倒或立的状态。所述移动小车12包括两个驱动轮和两个从动轮，所述两个驱动轮独立运转，实现移动小车12的全向移动。

所述智能移动靶1设有对抗模块，所述对抗模块包括激光装置51和第二摄像头52，激光装置51和第二摄像头52均安装在智能移动靶1上。使用时，第一摄像头2采集图像信息及通过感应终端识别射手3与智能移动靶1所在坐标，并将坐标信息通过计算机传送给智能移动靶1，所述智能移动靶1通过第二摄像头52识别射手3，进一步精确定位射手3所在位置，并在预先设定时间后启动所述激光装置51照射射手3所在位置，实现自动对抗功能，让射击训练更加符合实战。

请参阅图3所述智能移动靶1设有中弹识别模块，中弹识别模块包括中弹识别电路和信号发送器，通过所述中弹识别电路，智能移动靶1自动感应被击中区域。所述中弹识别电路包括第一单片机61和中弹区域传感器群组。中弹区域传感器群组包括多个独立的中弹传感器62，中弹传感器62均匀分布在立体人形靶上，根据人体划分成要害621和非要害622两部分，并分别接入第一单片机61的IO接口，第一单片机61和中弹区域传感器群组捕捉子弹击中人形靶造成的电脉冲信号,由第一单片机61内的程序区分电脉冲来源位置，判断击中要害或者非要害，当击中要害一次时，立体人形靶倒下，当击中非要害至少两次以上时，人形靶倒下。立体人形靶在设定时间内恢复直立，以供下一次射击使用。

请参阅图4和图5，所述立体人形靶还设有危险判断模块，危险判断模块包括危险识别电路。子弹未击中移动靶的要害区域时，智能移动靶1通过所述危险判断模块，判断危险情况实现躲避危险功能，让射击训练更加符合实战，同时训练射手3通过提高命中率来实现一击毙命。

所述危险识别电路包括第二单片机71和三轴加速度传感器72,捕捉子弹通过空气对人形靶造成的振动信号,并转换成三轴实时加速度信号。工作时，危险识别电路中的三轴加速度传感器72采集三轴实时加速度信号，通过I²C接口和第二单片机71连接，再由第二单片机71对三轴实时加速度信号进行快速傅里叶变换(FFT),把三轴实时加速度信号转变为频域频谱信号,并从频域频谱信号中提取射击特征信号的能量,由此判断子弹与人形靶之间的距离，并与预先设定的危险距离对比，来完成危险判断识别，当判断为危险时，智能移动靶1快速移动躲避危险,本实施例中，训练场地4内设有障碍物8，第一摄像头2能够定位障碍物8的坐标，并将障碍物8的坐标发送给智能移动靶1，智能移动靶1躲避危险时，会选择最近的障碍物8躲避，移动到障碍物8相对射手3的另一面躲避射手3的射击。

综上所述，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

构建训练场地虚拟空间坐标系，实现精确定位智能移动靶和射手，设置对抗模块，实现人机互动的射击训练，使得射击训练更加符合实战情况，有利于提高射手的反应能力和命中精度，并通过设置危险判断功能训练射手提高命中率，实现一击毙敌。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能移动靶装置，其特征在于，包括计算机、信息采集器和智能移动靶，所述信息采集器包括第一摄像头和感应终端，所述智能移动靶、计算机、第一摄像头和感应终端之间通过无线连接；所述感应终端设置在智能移动靶和使用射手身上，不同的感应终端对应不同的IP；所述智能移动靶在一定训练场地内运动，所述训练场地为缓坡地形、平整硬化场地、低平草地和坡度小于20度的无坑、石等障碍物的田间丛林路，训练场地宽度一百米以上，长度两百米以上；所述计算机装有视觉定位处理软件，所述第一摄像头至少两个，分别设置在所述训练场地的四周,视场范围覆盖整个训练场地，对训练场地内任意点、移动靶、射手和其他物体的感应终端与坐标信息进行视频采集，配合感应终端区分不同物体，并将所述坐标信息传送到计算机，计算机通过所述视觉定位软件处理所述坐标信息，构建训练场地虚拟空间坐标系，并将训练场地虚拟空间坐标系及运动指令发送给所述智能移动靶，所述智能移动靶在训练场地内按照设定路线运动或者自由移动；所述智能移动靶包括立体人形靶和移动小车，立体人形靶可枢转安装在移动小车上，通过驱动电机控制立体人形靶倒或立的状态；所述智能移动靶设有对抗模块，所述对抗模块包括激光装置和第二摄像头，所述激光装置和第二摄像头均安装在智能移动靶上；使用时，所述第一摄像头采集图像信息及通过感应终端识别射手与智能移动靶所在坐标，并将坐标信息通过计算机传送给智能移动靶，所述智能移动靶通过第二摄像头识别射手，进一步精确定位射手所在位置，并在预先设定时间后启动所述激光装置照射射手所在位置，实现自动对抗功能。

2.根据权利要求1所述的一种智能移动靶装置，其特征在于，所述智能移动靶设有中弹识别模块，所述中弹识别模块包括中弹识别电路和信号发送器，通过所述中弹识别电路，智能移动靶自动感应被击中区域。

3.根据权利要求2所述的一种智能移动靶装置，其特征在于，所述中弹识别电路包括第一单片机和中弹区域传感器群组,所述中弹区域传感器群组包括至少两个独立的中弹传感器，所述中弹传感器分布在所述立体人形靶上，根据人体划分成要害和非要害两部分，并分别接入第一单片机的IO接口，第一单片机和中弹区域传感器群组捕捉子弹击中人形靶造成的电脉冲信号,由第一单片机内的程序区分电脉冲来源位置，判断击中要害或者非要害，当击中要害一次时，立体人形靶倒下，当击中非要害至少两次以上时，人形靶倒下；立体人形靶在设定时间内恢复直立，以供下一次射击使用。

4.根据权利要求1所述的一种智能移动靶装置，其特征在于，所述立体人形靶还设有危险判断模块，所述危险判断模块包括危险识别电路；子弹未击中移动靶的要害区域时，智能移动靶通过所述危险判断模块，判断危险情况实现躲避危险功能。

5.根据权利要求4所述的一种智能移动靶装置，其特征在于，所述危险识别电路包括第二单片机和三轴加速度传感器,捕捉子弹通过空气对人形靶造成的振动信号,并转换成三轴实时加速度信号。工作时，危险识别电路中的三轴加速度传感器采集三轴实时加速度信号，通过I²C接口和第二单片机连接，再由第二单片机对三轴实时加速度信号进行快速傅里叶变换,把三轴实时加速度信号转变为频域频谱信号,并从频域频谱信号中提取射击特征信号的能量,由此判断子弹与人形靶之间的距离，并与预先设定的危险距离对比，来完成危险判断识别，当判断为危险时，智能移动靶快速移动躲避危险。

6.根据权利要求1所述的一种智能移动靶装置，其特征在于，所述移动小车包括两个驱动轮和两个从动轮，所述两个驱动轮独立运转，实现移动小车的全向移动。

7.根据权利要求1所述的一种智能移动靶装置，其特征在于，所述感应终端设有三轴加速度传感器、温度传感器、湿度传感器。