CN111752282A - 设备的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种设备的控制方法及装置；其中，该方法包括：获取控制终端当前的第一方向信息和向设备发送的运动指令，其中，第一方向信息是指控制终端相对于目标物体的第一相对角度；运动指令用于指示设备的目标运动方向和目标运动速度；获取设备当前的第二方向信息；其中，第二方向信息为设备相对于目标物体的第二相对角度；将第一相对角度与第二相对角度调整为一致，并根据运动指令将设备的运动方向调整为目标运动方向，以及将设备的运动速度调整为目标运动速度；其中，第一方向信息和第二方向信息是基于机体坐标系确定的。通过本申请，实现了通过第三人称视角来控制设备，从降低了对设备的控制难度，减少了对设备控制的失误。

Description

设备的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体而言，涉及一种设备的控制方法及装置。

背景技术

现有格斗机器人小车（后文均简称小车）均采用第一人称视角，即指操作员视角一直与小车车头视角重合，依照操作员主导确认的方向来执行，即遥控设备的方向舵摇杆向前，小车向车头方向前进，遥控设备的方向舵摇杆向后，小车向车尾方向后退。在这种常规遥控系统中的方向控制均以小车自身坐标系为参考，进行移动行进。但是，这种控制方式在激烈的比赛中容易导致操控人员方向判断错误，导致出现操控失误而导致比赛失利。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种设备的控制方法及装置，以解决现有技术中对于机器人小车的控制采用第一人称视角进行操作容易导致操作失误的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种设备的控制方法，包括：获取控制终端当前的第一方向信息和向设备发送的运动指令，其中，所述第一方向信息是指所述控制终端相对于目标物体的第一相对角度；所述运动指令用于指示所述设备的目标运动方向和目标运动速度；获取所述设备当前的第二方向信息；其中，所述第二方向信息为所述设备相对于所述目标物体的第二相对角度；将所述第一相对角度与所述第二相对角度调整为一致，并根据所述运动指令将所述设备的运动方向调整为所述目标运动方向，以及将所述设备的运动速度调整为目标运动速度；其中，所述第一方向信息和所述第二方向信息是基于机体坐标系确定的。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种设备的控制装置，包括：第一获取模块，用于获取控制终端当前的第一方向信息和向设备发送的运动指令，其中，所述第一方向信息是指所述控制终端相对于目标物体的第一相对角度；所述运动指令用于指示所述设备的目标运动方向和目标运动速度；第二获取模块，用于获取所述设备当前的第二方向信息；其中，所述第二方向信息为所述设备相对于所述目标物体的第二相对角度；控制模块，用于将所述第一相对角度与所述第二相对角度调整为一致，并根据所述运动指令将所述设备的运动方向调整为所述目标运动方向，以及将所述设备的运动速度调整为目标运动速度；其中，所述第一方向信息和所述第二方向信息是基于机体坐标系确定的。

应用本发明的技术方案，控制终端和设备的第一方向信息和第二方向信息均是通过机体坐标系确定的，也就是说，是通过同一坐标系确定的；因此实现了通过第三人称视角来控制设备，而不是采用第一人称视角对设备进行操作，通过第三人称的方式降低了对设备的控制难度，减少了对设备控制的失误，从而解决了现有技术中对于机器人小车的控制采用第一人称视角进行操作容易导致操作失误的问题。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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。在附图中：

图1是根据本申请实施例的设备的控制方法的流程图；

图2示出了本申请实施例的格斗机器人小车和手持摇杆终端的结构示意图一；

图3示出了本申请实施例的格斗机器人小车和手持摇杆终端的结构示意图二。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本申请实施例提供了一种设备的控制方法，图1是本申请实施例的设备的控制方法流程图，如图1所示，该方法的步骤包括：

步骤S102，获取控制终端当前的第一方向信息和向设备发送的运动指令，其中，第一方向信息是指控制终端相对于目标物体的第一相对角度；运动指令用于指示设备的目标运动方向和目标运动速度；

步骤S104，获取设备当前的第二方向信息；其中，第二方向信息为设备相对于目标物体的第二相对角度；

步骤S106，将第一相对角度与第二相对角度调整为一致，并根据运动指令将设备的运动方向调整为目标运动方向，以及将设备的运动速度调整为目标运动速度；其中，第一方向信息和第二方向信息是基于机体坐标系确定的。

通过上述步骤S102至步骤S106可知，控制终端和设备的第一方向信息和第二方向信息均是通过机体坐标系确定的，也就是说，是通过同一坐标系确定的；因此实现了通过第三人称视角来控制设备，而不是采用第一人称视角对设备进行操作，通过第三人称的方式降低了对设备的控制难度，减少了对设备控制的失误，从而解决了现有技术中对于机器人小车的控制采用第一人称视角进行操作容易导致操作失误的问题。

在本申请实施例的可选实施方式中，对于步骤S102中涉及到的获取控制终端向设备发送的运动指令，包括：获取控制终端上触发的电信号，并将电信号转换为数字型的运动指令；其中，电信号用于指示设备的目标运动方向和目标运动速度。

在本申请实施例中，对于获取控制终端当前的第一方向的方式进一步可以是：基于机体坐标系确定控制终端相对于目标物体的第一相对角度；以及对于获取设备当前的第二方向信息的方式进一步可以是：基于机体坐标系确定设备相对于目标物体的第二相对角度。也就是说，第一方向信息和第二方向是基于同一目标物体确定的。

此外，本申请实施例中的控制终端优选放置在目标物体上，在具体应用场景中，如果该控制终端为手持摇杆终端，该设备为格斗机器人小车，则该目标物体优选为赛台，即两者以相同的目标物体为参考，得到对应的方向信息。

在本申请实施例的另一个可选实施方式中，在获取设备当前的第二方向信息之前，本申请实施例的方法步骤还可以包括：

步骤S1，判断设备的当前姿态角是否为零角度；

步骤S2，在设备的当前姿态角不为零角度的情况下，将设备的当前姿态角调整为零角度；

步骤S3，在设备的当前姿态角为零角度的情况下，触发执行获取设备当前的第二方向信息的步骤。

通过上述步骤S1至步骤S3可知，在参考坐标系为机体坐标系的情况下，需要对设备进行校准，即校准之后才能准确的确定出设备的目标方向和目标速度。

下面结合本申请实施例的具体实施方式对本申请进行举例说明；其中，以该控制终端为手持摇杆终端，该设备为格斗机器人小车为例。

具体实施方式1），如图2所示，格斗机器人小车包括：6轴传感器（包括3轴陀螺仪，3轴加速度计）、2.4G数传模块、小车控制器、2路电调和电机；手持遥控终端包括：遥控终端控制器、摇杆和按键、和2.4G数传模块，基于此，该具体实施方式中的方法步骤包括：

步骤S11，手持遥控终端控制器获取摇杆和按键的电信号，经过模数转化为数字型的运动指令。

步骤S12，手持遥控终端将运动指令传送至2.4G数传模块，2.4G数传模块将数字信号转化为无线信号并发出。

步骤S13，格斗机器人小车2.4G无线数传模块接收无线信号，并将有效信息检出传送给小车控制器。小车控制器获取手持遥控终端的运动指令（摇杆和按键信号）。

步骤S14，小车控制器判断运动指令中，是否需要校准小车当前姿态为零角度位置。若是，执行步骤S15；若否，执行步骤S16。

步骤S15，小车控制器将小车当前位置记录为零角度（yaw=0°，roll=0°，pitch=0°）。

步骤S16，格斗机器人小车控制器根据小车上的6轴传感器原始数据，根据6轴姿态融合算法，计算小车的姿态角（又称欧拉角，参考系为机体坐标系，包括航向角yaw，横滚角roll，俯仰角pitch）。

步骤S17，格斗机器人小车控制器根据手持遥控终端的运动指令（摇杆和按键信号），计算出小车运动的目标方向和速度；再根据小车当前的方向信息（姿态角），计算转换出小车当前左右轮的PWM输出值。

步骤S18，格斗机器人小车电调接收小车控制器输出的PWM值，控制左右轮电机达到相应转速，完成对小车姿态的控制。

具体实施方式2），如图3所示，格斗机器人小车包括：摄像头、2.4G数传模块、小车控制器、2路电调和电机；手持遥控终端包括：遥控终端控制器、摇杆和按键、和2.4G数传模块，基于此，该具体实施方式中的方法步骤包括：

步骤S21，手持遥控终端控制器获取摇杆和按键的电信号，经过模数转化为数字型的运动指令。

步骤S22，手持遥控终端将运动指令传送至2.4G数传模块，2.4G数传模块将数字信号转化为无线信号并发出。

步骤S23，格斗机器人小车2.4G无线数传模块接收无线信号，并将有效信息检出传送给小车控制器。小车控制器获取手持遥控终端的运动指令（摇杆和按键信号）。

步骤S24，小车控制器判断运动指令中，是否需要校准小车当前姿态为零角度位置。若是，执行步骤S25；若否，执行步骤S26。

步骤S25，小车控制器将小车当前位置记录为零角度（yaw=0°）。

步骤S26，小车上的摄像头以50Hz频率拍摄格斗机器人赛台，通过识别赛台背景，小车控制器判断计算小车相对赛台的相对角度yaw。

步骤S27，格斗机器人小车控制器根据手持遥控终端的运动指令（摇杆和按键信号），计算出小车运动的目标方向和速度；再根据小车当前的方向信息（yaw），计算转换出小车当前左右轮的PWM输出值。

步骤S28，格斗机器人小车电调接收小车控制器输出的PWM值，控制左右轮电机达到相应转速，完成对小车姿态的控制。

通过上述具体实施方式1）和2）可知，格斗机器人实时获得的小车姿态角，是基于机体坐标系的；而且摇杆和按键下达的运动指令，通过处理始终都是相对小车校准时刻的机体坐标系。这样小车的坐标系是校准时刻的机体坐标系，运动指令也是，就使得运动指令和小车在一个坐标系，实现了第三人称视角来控制格斗机器人小车。

本申请实施例还提供了一种设备的控制装置，该装置包括：

第一获取模块，用于获取控制终端当前的第一方向信息和向设备发送的运动指令，其中，第一方向信息是指控制终端相对于目标物体的第一相对角度；运动指令用于指示设备的目标运动方向和目标运动速度；

第二获取模块，用于获取设备当前的第二方向信息；其中，第二方向信息为设备相对于目标物体的第二相对角度；

控制模块，用于将第一相对角度与第二相对角度调整为一致，并根据运动指令将设备的运动方向调整为目标运动方向，以及将设备的运动速度调整为目标运动速度；

其中，第一方向信息和第二方向信息是基于机体坐标系确定的。

可选地，本申请实施例中的第一获取模块，还用于获取控制终端上触发的电信号，并将电信号转换为数字型的运动指令；其中，电信号用于指示设备的目标运动方向和目标运动速度。

可选地，本申请实施例的中的第一获取模块，还用于基于机体坐标系确定控制终端相对于目标物体的第一相对角度；第二获取模块，还用于基于机体坐标系确定设备相对于目标物体的第二相对角度。

可选地，本申请实施例中的控制终端放置在目标物体上。

可选地，本申请实施例中的装置还可以包括：判断模块，用于在获取设备当前的第二方向信息之前，判断设备的当前姿态角是否为零角度；调整模块，用于在设备的当前姿态角不为零角度的情况下，将设备的当前姿态角调整为零角度；触发模块，用于在设备的当前姿态角为零角度的情况下，触发执行获取设备当前的第二方向信息的步骤。

通过本申请实施例，控制终端和设备的第一方向信息和第二方向信息均是通过机体坐标系确定的，也就是说，是通过同一坐标系确定的；因此实现了通过第三人称视角来控制设备，而不是采用第一人称视角对设备进行操作，通过第三人称的方式降低了对设备的控制难度，减少了对设备控制的失误，从而解决了现有技术中对于机器人小车的控制采用第一人称视角进行操作容易导致操作失误的问题。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种设备的控制方法，其特征在于，包括：

获取控制终端当前的第一方向信息和向设备发送的运动指令，其中，所述第一方向信息是指所述控制终端相对于目标物体的第一相对角度；所述运动指令用于指示所述设备的目标运动方向和目标运动速度；

获取所述设备当前的第二方向信息；其中，所述第二方向信息为所述设备相对于所述目标物体的第二相对角度；

将所述第一相对角度与所述第二相对角度调整为一致，并根据所述运动指令将所述设备的运动方向调整为所述目标运动方向，以及将所述设备的运动速度调整为目标运动速度；

其中，所述第一方向信息和所述第二方向信息是基于机体坐标系确定的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述控制终端向设备发送的运动指令，包括：

获取所述控制终端上触发的电信号，并将所述电信号转换为数字型的运动指令；其中，所述电信号用于指示所述设备的目标运动方向和目标运动速度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

获取所述控制终端当前的第一方向包括：基于所述机体坐标系确定所述控制终端相对于所述目标物体的第一相对角度；

获取所述设备当前的第二方向信息包括：基于所述机体坐标系确定所述设备相对于所述目标物体的第二相对角度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制终端放置在所述目标物体上。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述设备当前的第二方向信息之前，所述方法还包括：

判断所述设备的当前姿态角是否为零角度；

在所述设备的当前姿态角不为零角度的情况下，将所述设备的当前姿态角调整为零角度；

在所述设备的当前姿态角为零角度的情况下，触发执行获取所述设备当前的第二方向信息的步骤。

6.一种设备的控制装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取控制终端当前的第一方向信息和向设备发送的运动指令，其中，所述第一方向信息是指所述控制终端相对于目标物体的第一相对角度；所述运动指令用于指示所述设备的目标运动方向和目标运动速度；

第二获取模块，用于获取所述设备当前的第二方向信息；其中，所述第二方向信息为所述设备相对于所述目标物体的第二相对角度；

控制模块，用于将所述第一相对角度与所述第二相对角度调整为一致，并根据所述运动指令将所述设备的运动方向调整为所述目标运动方向，以及将所述设备的运动速度调整为目标运动速度；

其中，所述第一方向信息和所述第二方向信息是基于机体坐标系确定的。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块，还用于获取所述控制终端上触发的电信号，并将所述电信号转换为数字型的运动指令；其中，所述电信号用于指示所述设备的目标运动方向和目标运动速度。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述第一获取模块，还用于基于所述机体坐标系确定所述控制终端相对于所述目标物体的第一相对角度；

所述第二获取模块，还用于基于所述机体坐标系确定所述设备相对于所述目标物体的第二相对角度。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制终端放置在所述目标物体上。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

判断模块，用于在获取所述设备当前的第二方向信息之前，判断所述设备的当前姿态角是否为零角度；

调整模块，用于在所述设备的当前姿态角不为零角度的情况下，将所述设备的当前姿态角调整为零角度；

触发模块，用于在所述设备的当前姿态角为零角度的情况下，触发执行获取所述设备当前的第二方向信息的步骤。

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