CN109648586A - 一种联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,包括图像采集装置、控制器和移动机构;所述图像采集装置用来采集度全景图像,图像采集单元包括摄像头;所述控制器包括处理芯片和存储器,处理芯片对存储器内的数据进行调用,特征提取单元对时间段T的周边360度的全景图像中所有具有几何形状的物体进行特征提取,特征对比单元对提取单元提取的所有几何形状的物体与存储器中存储的炮塔进行对比。本发明通过设有摄像头、具有特征提取单元和特征对比单元的处理芯片以及移动机构,进行指定路径的搜索和图像拍摄,并通过特征提取单元和特征对比单元,进行炮塔搜寻,然后通过移动机构向炮塔方向移动,确定搜索目标并进行追踪。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人追踪领域,具体是一种联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统。
背景技术
机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。
执行机构:即机器人本体,其臂部一般采用空间开链连杆机构,其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节,关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同,机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑,常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部(夹持器或末端执行器)和行走部(对于移动机器人)等;驱动装置:是驱使执行机构运动的机构,按照控制系统发出的指令信号,借助于动力元件使机器人进行动作。它输入的是电信号,输出的是线、角位移量。机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置,如步进电机、伺服电机等,此外也有采用液压、气动等驱动装置。
检测装置:是实时检测机器人的运动及工作情况,根据需要反馈给控制系统,与设定信息进行比较后,对执行机构进行调整,以保证机器人的动作符合预定的要求。作为检测装置的传感器大致可以分为两类:一类是内部信息传感器,用于检测机器人各部分的内部状况,如各关节的位置、速度、加速度等,并将所测得的信息作为反馈信号送至控制器,形成闭环控制。一类是外部信息传感器,用于获取有关机器人的作业对象及外界环境等方面的信息,以使机器人的动作能适应外界情况的变化,使之达到更高层次的自动化,甚至使机器人具有某种“感觉”,向智能化发展,例如视觉、声觉等外部传感器给出工作对象、工作环境的有关信息,利用这些信息构成一个大的反馈回路,从而将大大提高机器人的工作精度。
控制系统:一种是集中式控制,即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散(级)式控制,即采用多台微机来分担机器人的控制,如当采用上、下两级微机共同完成机器人的控制时,主机常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算,并向下级微机发送指令信息;作为下级从机,各关节分别对应一个CPU,进行插补运算和伺服控制处理,实现给定的运动,并向主机反馈信息。根据作业任务要求的不同,机器人的控制方式又可分为点位控制、连续轨迹控制和力(力矩)控制。
随着技术的发展,机器人在娱乐方面有了长足的进步,特别是在仿真游戏中,通过设置仿真机器人极大的提高了游戏的参与性和趣味性。本申请提供一种联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,实现自动的目标搜寻和目标追踪。
发明内容
本发明的目的在于提供一种联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,包括图像采集装置、控制器和移动机构;所述图像采集装置用来采集度全景图像,图像采集单元包括摄像头;所述控制器包括控制器模块;所述控制器包括处理芯片和存储器,处理芯片对存储器内的数据进行调用,特征提取单元对时间段T的周边360度的全景图像中所有具有几何形状的物体进行特征提取,特征对比单元对提取单元提取的所有几何形状的物体与存储器中存储的炮塔进行对比;所述移动机构包括运动腿和运动控制芯片,运动腿包括相互铰接的关节臂和脚踏板,提高搜寻定位效率。
作为本发明进一步的方案:所述摄像头嵌套在仿生头上,仿生头为柱状结构,仿生头下端设有转动机构,转动机构驱动摄像头转动,摄像头对任一时间段T的周边360度的全景图像进行采集。
作为本发明进一步的方案:所述控制模块嵌套在仿生机器人内部。
作为本发明进一步的方案:所述摄像头将采集的时间段T的周边360度的全景图像通过光纤传送带存储器内。
作为本发明进一步的方案:所述关节臂铰接处设有伺服电机,伺服电机驱动关节臂进行弯曲转动,进而便于跨越障碍物。
作为本发明进一步的方案:所述对比特征单元在未发现与存储器中存储的炮塔形状相符的物体之间,运动芯片控制伺服电机使得整个仿生机器人的行走轨迹呈Z形,通过控制行走轨迹呈Z形,进行炮塔的高效搜索。
作为本发明进一步的方案:所述对比特征单元在未发现与存储器中存储的炮塔形状相符的物体之间,运动芯片控制伺服电机使得整个仿生机器人的行走轨迹呈S形,通过控制行走轨迹呈S形,进行炮塔的高效搜索。
作为本发明进一步的方案:所述特征对比单元发现符合存储器内存储炮塔形状的物体,控制器控制运动芯片驱动移动机构向炮塔移动。
作为本发明进一步的方案:所述关节臂和脚踏板铰接处设有的伺服电机,可以控制脚踏板水平转动,实现前进方向的调整。
作为本发明进一步的方案:所述控制模块一侧设有电源模块,电源模块为整个仿生机器人的各部件供电。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过设有摄像头、具有特征提取单元和特征对比单元的处理芯片以及移动机构,进行指定路径的搜索和图像拍摄,并通过特征提取单元和特征对比单元,进行炮塔搜寻,然后通过移动机构向炮塔方向移动,确定搜索目标并进行追踪。
附图说明
图1为联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统的结构示意图。
图2为联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统的模块图。
图3为联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统的工作流程图。
图中:1-仿生机器人;2-仿生头;3-控制器模块;4-电源模块;5-关节臂;6-伺服电机;7-脚踏板;8-控制器;9-处理芯片;10-特征提取单元;11-特征对比单元;12-存储器;13-图像采集装置;14-摄像头;15-移动机构;16-运动控制芯片;17-运动腿。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2,一种联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,包括图像采集装置13、控制器8和移动机构15;所述图像采集装置13用来采集360度全景图像,图像采集单元13包括摄像头14,摄像头14嵌套在仿生头2上,仿生头2为柱状结构,仿生头2外壁嵌套有呈圆周分布的多个摄像头14,多个摄像头14对任一时刻t的周边360度的全景图像进行采集;所述控制器8包括控制器模块3,控制模块3嵌套在仿生机器人内部,控制模块3一侧设有电源模块4,电源模块4为整个仿生机器人1的各部件供电;所述控制器8包括处理芯片9和存储器12,摄像头14将采集的时刻t的周边360度的全景图像通过光纤传送带存储器12内,处理芯片9对存储器9内的数据进行调用,特征提取单元10对时刻t的周边360度的全景图像中所有具有几何形状的物体进行特征提取,特征对比单元对提取单元提取的所有几何形状的物体与存储器12中存储的炮塔进行对比;所述移动机构15包括运动腿17和运动控制芯片16,运动腿17包括相互铰接的关节臂5和脚踏板7,关节臂5铰接处设有伺服电机6,伺服电机6驱动关节臂5进行弯曲转动,进而便于跨越障碍物,关节臂5和脚踏板7铰接处设有的伺服电机7,可以控制脚踏板7水平转动,实现前进方向的调整;在未发现与存储器12中存储的炮塔形状相符的物体之间,运动芯片9控制伺服电机6使得整个仿生机器人1的行走轨迹呈S形,通过控制行走轨迹呈S形,进行炮塔的高效搜索,提高搜寻定位效率。
实施例2
一种联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,包括图像采集装置13、控制器8和移动机构15;所述图像采集装置13用来采集360度全景图像,图像采集单元13包括摄像头14,摄像头14嵌套在仿生头2上,仿生头2为柱状结构,仿生头2外壁嵌套有呈圆周分布的多个摄像头14,多个摄像头14对任一时刻t的周边360度的全景图像进行采集;所述控制器8包括控制器模块3,控制模块3嵌套在仿生机器人内部,控制模块3一侧设有电源模块4,电源模块4为整个仿生机器人1的各部件供电;所述控制器8包括处理芯片9和存储器12,摄像头14将采集的时刻t的周边360度的全景图像通过光纤传送带存储器12内,处理芯片9对存储器9内的数据进行调用,特征提取单元10对时刻t的周边360度的全景图像中所有具有几何形状的物体进行特征提取,特征对比单元对提取单元提取的所有几何形状的物体与存储器12中存储的炮塔进行对比;所述移动机构15包括运动腿17和运动控制芯片16,运动腿17包括相互铰接的关节臂5和脚踏板7,关节臂5铰接处设有伺服电机6,伺服电机6驱动关节臂5进行弯曲转动,进而便于跨越障碍物,关节臂5和脚踏板7铰接处设有的伺服电机7,可以控制脚踏板7水平转动,实现前进方向的调整;在未发现与存储器12中存储的炮塔形状相符的物体之间,运动芯片9控制伺服电机6使得整个仿生机器人1的行走轨迹呈S形,通过控制行走轨迹呈S形,进行炮塔的高效搜索,提高搜寻定位效率;当特征对比单元11发现符合存储器12内存储炮塔形状的物体,控制器8控制运动芯片16。
实施例3
一种联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,包括图像采集装置13、控制器8和移动机构15;所述图像采集装置13用来采集360度全景图像,图像采集单元13包括摄像头14,摄像头14嵌套在仿生头2上,仿生头2为柱状结构,仿生头2下端设有转动机构,转动机构驱动摄像头14转动,摄像头14对任一时间段T的周边360度的全景图像进行采集;所述控制器8包括控制器模块3,控制模块3嵌套在仿生机器人内部,控制模块3一侧设有电源模块4,电源模块4为整个仿生机器人1的各部件供电;所述控制器8包括处理芯片9和存储器12,摄像头14将采集的时间段T的周边360度的全景图像通过光纤传送带存储器12内,处理芯片9对存储器9内的数据进行调用,特征提取单元10对时间段T的周边360度的全景图像中所有具有几何形状的物体进行特征提取,特征对比单元对提取单元提取的所有几何形状的物体与存储器12中存储的炮塔进行对比;所述移动机构15包括运动腿17和运动控制芯片16,运动腿17包括相互铰接的关节臂5和脚踏板7,关节臂5铰接处设有伺服电机6,伺服电机6驱动关节臂5进行弯曲转动,进而便于跨越障碍物,关节臂5和脚踏板7铰接处设有的伺服电机7,可以控制脚踏板7水平转动,实现前进方向的调整;在未发现与存储器12中存储的炮塔形状相符的物体之间,运动芯片9控制伺服电机6使得整个仿生机器人1的行走轨迹呈Z形,通过控制行走轨迹呈Z形,进行炮塔的高效搜索,提高搜寻定位效率;当特征对比单元11发现符合存储器12内存储炮塔形状的物体,控制器8控制运动芯片16。
本发明的工作原理是:首先启动移动机构,按照S形或者Z形路径进行搜索,然后启动摄像头,拍摄全景图像,将拍摄的图像存储在存储器,处理芯片的特征提取单元对几何形状物体进行特征提取,对比特征单元将几何形状物体与存储器内的炮塔形状进行对比,当符合炮塔形状特征后,驱动移动机构向炮塔移动。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,包括图像采集装置(13)、控制器(8)和移动机构(15);其特征在于,所述图像采集装置(13)用来采集360度全景图像,图像采集单元(13)包括摄像头(14);所述控制器(8)包括控制器模块(3);所述控制器(8)包括处理芯片(9)和存储器(12),处理芯片(9)对存储器(9)内的数据进行调用,特征提取单元(10)对时间段T的周边360度的全景图像中所有具有几何形状的物体进行特征提取,特征对比单元(11)对提取单元提取的所有几何形状的物体与存储器(12)中存储的炮塔进行对比;所述移动机构(15)包括运动腿(17)和运动控制芯片(16),运动腿(17)包括相互铰接的关节臂(5)和脚踏板(7),提高搜寻定位效率。
2.根据权利要求1所述的联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,其特征在于,所述摄像头(14)嵌套在仿生头(2)上,仿生头(2)为柱状结构,仿生头(2)下端设有转动机构,转动机构驱动摄像头(14)转动,摄像头(14)对任一时间段T的周边360度的全景图像进行采集。
3.根据权利要求1所述的联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,其特征在于,所述控制模块(3)嵌套在仿生机器人内部。
4.根据权利要求2所述的联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,其特征在于,所述摄像头(14)将采集的时间段T的周边360度的全景图像通过光纤传送带存储器(12)内。
5.根据权利要求1所述的联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,其特征在于,所述关节臂(5)铰接处设有伺服电机(6),伺服电机(6)驱动关节臂(5)进行弯曲转动,进而便于跨越障碍物。
6.根据权利要求1所述的联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,其特征在于,所述对比特征单元(11)在未发现与存储器(12)中存储的炮塔形状相符的物体之间,运动芯片(9)控制伺服电机(6)使得整个仿生机器人(1)的行走轨迹呈Z形,通过控制行走轨迹呈Z形,进行炮塔的高效搜索。
7.根据权利要求1所述的联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,其特征在于,所述对比特征单元(11)在未发现与存储器(12)中存储的炮塔形状相符的物体之间,运动芯片(9)控制伺服电机(6)使得整个仿生机器人(1)的行走轨迹呈S形,通过控制行走轨迹呈S形,进行炮塔的高效搜索。
8.根据权利要求1所述的联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,其特征在于,所述特征对比单元(11)发现符合存储器(12)内存储炮塔形状的物体,控制器(8)控制运动芯片(16)驱动移动机构(15)向炮塔移动。
9.根据权利要求5所述的联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,其特征在于,所述关节臂(5)和脚踏板(7)铰接处设有的伺服电机(7),可以控制脚踏板(7)水平转动,实现前进方向的调整。
10.根据权利要求1所述的联网实体游戏机器人自动追踪炮塔系统,其特征在于,所述控制模块(3)一侧设有电源模块(4),电源模块(4)为整个仿生机器人(1)的各部件供电。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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