CN111841023A - 自适应保护机构选择平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应保护机构选择平台，包括：机构供应设备，用于在接收到第一控制信号时，将蹦极使用的单人保护机构自动发送到蹦极出口位置，还用于在接收到第二控制信号时，将蹦极使用的多人保护机构自动发送到蹦极出口位置；所述机构供应设备包括信号接收单元、手臂定位器、机械手臂和永磁无刷电机，所述手臂定位器用于将机械手臂定位到单人保护机构或多人保护机构的前方。本发明的自适应保护机构选择平台使用方便、节约人工。由于采用定制结构的机构供应设备以根据蹦极出口位置等待蹦极人员的数量检测结果决定自动推送单人保护机构或多人保护机构到蹦极出口位置处，从而提升了现场娱乐设施的自适应控制水平。

Description

自适应保护机构选择平台

技术领域

本发明涉及自适应控制领域，尤其涉及一种自适应保护机构选择平台。

背景技术

在日常生活中，所谓自适应是指生物能改变自己的习性以适应新的环境的一种特征。因此，直观地说，自适应控制器应当是这样一种控制器，它能修正自己的特性以适应对象和扰动的动态特性的变化。

自适应控制和常规的反馈控制和最优控制一样，也是一种基于数学模型的控制方法，所不同的只是自适应控制所依据的关于模型和扰动的先验知识比较少，需要在系统的运行过程中去不断提取有关模型的信息，使模型逐步完善。具体地说，可以依据对象的输入输出数据，不断地辨识模型参数，这个过程称为系统的在线辨识。随着生产过程的不断进行，通过在线辨识，模型会变得越来越准确，越来越接近于实际。既然模型在不断的改进，显然，基于这种模型综合出来的控制作用也将随之不断的改进。在这个意义下，控制系统具有一定的适应能力。比如说，当系统在设计阶段，由于对象特性的初始信息比较缺乏，系统在刚开始投入运行时可能性能不理想，但是只要经过一段时间的运行，通过在线辨识和控制以后，控制系统逐渐适应，最终将自身调整到一个满意的工作状态。再比如某些控制对象，其特性可能在运行过程中要发生较大的变化，但通过在线辨识和改变控制器参数，系统也能逐渐适应。

常规的反馈控制系统对于系统内部特性的变化和外部扰动的影响都具有一定的抑制能力，但是由于控制器参数是固定的，所以当系统内部特性变化或者外部扰动的变化幅度很大时，系统的性能常常会大幅度下降，甚至是不稳定。所以对那些对象特性或扰动特性变化范围很大，同时又要求经常保持高性能指标的一类系统，采取自适应控制是合适的。但是同时也应当指出，自适应控制比常规反馈控制要复杂的多，成本也高的多，因此只是在用常规反馈达不到所期望的性能时，才会考虑采用。

发明内容

为了解决现有技术中的相关问题，本发明提供了一种自适应保护机构选择平台，能够在定制的识别机制下，根据现场检测到的等待蹦极的人员数量自适应选择不同类型的保护机构，从而提升了相关娱乐设施的自适应控制水平。

为此，本发明至少需要具备以下几处关键的发明点：

(1)采用包括信号接收单元、手臂定位器、机械手臂和永磁无刷电机的定制结构的机构供应设备，用于根据蹦极出口位置等待蹦极人员的数量检测结果决定自动推送单人保护机构或多人保护机构到蹦极出口位置处；

(2)基于预设景深范围的限定以将等待蹦极人员识别出来，有效避免了其他人员对等待蹦极人员的识别的干扰。

根据本发明的一方面，提供了一种自适应保护机构选择平台，所述平台包括：

机构供应设备，用于在接收到第一控制信号时，将蹦极使用的单人保护机构自动发送到蹦极出口位置；

所述机构供应设备还用于在接收到第二控制信号时，将蹦极使用的多人保护机构自动发送到蹦极出口位置；

所述机构供应设备包括信号接收单元、手臂定位器、机械手臂和永磁无刷电机，所述信号接收单元用于接收第一控制信号或第二控制信号，所述手臂定位器用于将机械手臂定位到单人保护机构或多人保护机构的前方，所述永磁无刷电机与所述机械手臂连接，用于将其前方的保护机构推送到蹦极出口位置；

全彩捕获机构，面对蹦极出口位置以对蹦极出口处的环境执行全彩图像捕获操作，以获得对应的全彩捕获图像；

内容插值设备，位于蹦极出口位置的侧面，与所述全彩捕获机构连接，用于对接收到的全彩捕获图像执行三次多项式插值处理，以获得并输出内容插值图像；

数据分析机构，与所述内容插值设备连接，用于基于人体成像特征识别出所述内容插值图像中的各个人体对象，并将景深值在预设景深范围内的人体对象作为有效人体对象；

信号映射设备，与所述数据分析机构连接，用于统计所述内容插值图像中的有效人体对象的数量，并在所述有效人体对象的数量为1时，发出第一控制信号；

所述信号映射设备还用于在所述有效人体对象的数量不为1时，发出第二控制信号。

根据本发明的另一方面，还提供了一种自适应保护机构选择方法，所述方法包括使用一种如上述的自适应保护机构选择平台，用于基于现场等待蹦极人数的检测结果自适应选择相应的保护机构。

本发明的自适应保护机构选择平台使用方便、节约人工。由于采用定制结构的机构供应设备以根据蹦极出口位置等待蹦极人员的数量检测结果决定自动推送单人保护机构或多人保护机构到蹦极出口位置处，从而提升了现场娱乐设施的自适应控制水平。

具体实施方式

下面将对本发明的自适应保护机构选择平台的实施方案进行详细说明。

蹦极按地点分为：

1、桥梁蹦极：在桥梁上伸出一个跳台，或在悬崖绝壁上伸出一个跳台；

2、塔式蹦极：主要是在广场上建造一个斜塔，然后在塔上伸出一个跳台；

3、火箭蹦极：顾名思义，将人象火箭一样向上弹起，然后上下弹跃。

在决定蹦极之前要确保天气状况良好。如果风力很大，会影响你弹跳的方向，带来不安全因素。如果当地在下雨，或决定蹦极的一段时间经常下雨，绳子可能受潮，也会造成安全隐患。

跳之前要确定所有设备都能安全使用。蹦极一般用竖钩或弹簧来保证安全，这些设施应该被牢牢地固定在正确的地方。曾经因为这些设备没有安装对地方而发生过事故，因此你起跳前应该确保它们已经安装好。

当前，由于蹦极设施的安全性要求较高，需要为等待蹦极的人员提供各自安全防护机构以及各种操作模式，导致蹦极的准备工作繁琐复杂，严重影响了蹦极的单日接待能力，因此，需要对蹦极的准备工作进行自动化改进，以减少蹦极的准备时间，提升蹦极项目的运行效率。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种自适应保护机构选择平台，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的自适应保护机构选择平台包括：

机构供应设备，用于在接收到第一控制信号时，将蹦极使用的单人保护机构自动发送到蹦极出口位置；

所述机构供应设备还用于在接收到第二控制信号时，将蹦极使用的多人保护机构自动发送到蹦极出口位置；

所述机构供应设备包括信号接收单元、手臂定位器、机械手臂和永磁无刷电机，所述信号接收单元用于接收第一控制信号或第二控制信号，所述手臂定位器用于将机械手臂定位到单人保护机构或多人保护机构的前方，所述永磁无刷电机与所述机械手臂连接，用于将其前方的保护机构推送到蹦极出口位置；

全彩捕获机构，面对蹦极出口位置以对蹦极出口处的环境执行全彩图像捕获操作，以获得对应的全彩捕获图像；

内容插值设备，位于蹦极出口位置的侧面，与所述全彩捕获机构连接，用于对接收到的全彩捕获图像执行三次多项式插值处理，以获得并输出内容插值图像；

数据分析机构，与所述内容插值设备连接，用于基于人体成像特征识别出所述内容插值图像中的各个人体对象，并将景深值在预设景深范围内的人体对象作为有效人体对象；

信号映射设备，与所述数据分析机构连接，用于统计所述内容插值图像中的有效人体对象的数量，并在所述有效人体对象的数量为1时，发出第一控制信号；

所述信号映射设备还用于在所述有效人体对象的数量不为1时，发出第二控制信号。

接着，继续对本发明的自适应保护机构选择平台的具体结构进行进一步的说明。

所述自适应保护机构选择平台中：

所述信号映射设备还用于在所述有效人体对象的数量为0时，发出无人检测信号；

其中，所述机构供应设备还用于在接收到无人检测信号时，进入省电运行模式。

所述自适应保护机构选择平台中还可以包括：

CF存储芯片，位于所述蹦极出口位置，与所述数据分析机构连接，用于存储所述人体成像特征。

所述自适应保护机构选择平台中：

所述预设景深范围为到所述蹦极出口预设距离范围内的目标在所述内容插值图像中的成像景深范围；

其中，所述CF存储芯片与所述数据分析机构连接，用于存储所述预设景深范围。

所述自适应保护机构选择平台中：

所述机构供应设备在接收到第一控制信号或第二控制信号时，从所述省电运行模式中唤醒。

所述自适应保护机构选择平台中还可以包括：

显示设备，分别与内容插值设备和数据分析机构连接；

其中，所述显示设备用于显示内容插值设备的各项工作参数和数据分析机构的各项工作参数。

所述自适应保护机构选择平台中还可以包括：

触摸屏，用于根据用户的操作，接收用户的输入信息；

其中，所述显示设备为液晶显示屏或者LED显示屏，所述触摸屏被集成在所述显示设备上。

所述自适应保护机构选择平台中：

将所述显示设备、所述内容插值设备和所述数据分析机构集成在一块集成电路板上。

所述自适应保护机构选择平台中还可以包括：

电源供应设备，分别与所述显示设备、所述内容插值设备和所述数据分析机构连接；

其中，所述电源供应设备分别为所述显示设备、所述内容插值设备和所述数据分析机构提供各自所需的电力支持。

同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种自适应保护机构选择方法，所述方法包括使用一种如上述的自适应保护机构选择平台，用于基于现场等待蹦极人数的检测结果自适应选择相应的保护机构。

另外，在所述自适应保护机构选择平台中，可以采用GPU器件来实现所述信号映射设备。

由于GPU专为图像处理设计，因此存储系统实际上是一个二维的分段存储空间，包括一个区段号(从中读取图像)和二维地址(图像中的X、Y坐标)。此外，没有任何间接写指令。输出写地址由光栅处理器确定，而且不能由程序改变。这对于自然分布在存储器之中的算法而言是极大的挑战。最后一点，不同碎片的处理过程间不允许通信。实际上，碎片处理器是一个SIMD数据并行执行单元，在所有碎片中独立执行代码。

尽管有上述约束，但是GPU还是可以有效地执行多种运算，从线性代数和信号处理到数值仿真。虽然概念简单，但新用户在使用GPU计算时还是会感到迷惑，因为GPU需要专有的图形知识。这种情况下，一些软件工具可以提供帮助。两种高级描影语言CG和HLSL能够让用户编写类似C的代码，随后编译成碎片程序汇编语言。Brook是专为GPU计算设计，且不需要图形知识的高级语言。因此对第一次使用GPU进行开发的工作人员而言，它可以算是一个很好的起点。Brook是C语言的延伸，整合了可以直接映射到GPU的简单数据并行编程构造。经GPU存储和操作的数据被形象地比喻成“流”(stream)，类似于标准C中的数组。核心(Kernel)是在流上操作的函数。在一系列输入流上调用一个核心函数意味着在流元素上实施了隐含的循环，即对每一个流元素调用核心体。Brook还提供了约简机制，例如对一个流中所有的元素进行和、最大值或乘积计算。Brook还完全隐藏了图形API的所有细节，并把GPU中类似二维存储器系统这样许多用户不熟悉的部分进行了虚拟化处理。用Brook编写的应用程序包括线性代数子程序、快速傅立叶转换、光线追踪和图像处理。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以做出适当的改动和同等替换。因此本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种自适应保护机构选择平台，其特征在于，所述平台包括：

机构供应设备，用于在接收到第一控制信号时，将蹦极使用的单人保护机构自动发送到蹦极出口位置；

所述机构供应设备还用于在接收到第二控制信号时，将蹦极使用的多人保护机构自动发送到蹦极出口位置；

所述机构供应设备包括信号接收单元、手臂定位器、机械手臂和永磁无刷电机，所述信号接收单元用于接收第一控制信号或第二控制信号，所述手臂定位器用于将机械手臂定位到单人保护机构或多人保护机构的前方，所述永磁无刷电机与所述机械手臂连接，用于将其前方的保护机构推送到蹦极出口位置；

全彩捕获机构，面对蹦极出口位置以对蹦极出口处的环境执行全彩图像捕获操作，以获得对应的全彩捕获图像；

内容插值设备，位于蹦极出口位置的侧面，与所述全彩捕获机构连接，用于对接收到的全彩捕获图像执行三次多项式插值处理，以获得并输出内容插值图像；

数据分析机构，与所述内容插值设备连接，用于基于人体成像特征识别出所述内容插值图像中的各个人体对象，并将景深值在预设景深范围内的人体对象作为有效人体对象；

信号映射设备，与所述数据分析机构连接，用于统计所述内容插值图像中的有效人体对象的数量，并在所述有效人体对象的数量为1时，发出第一控制信号；

所述信号映射设备还用于在所述有效人体对象的数量不为1时，发出第二控制信号。

2.如权利要求1所述的自适应保护机构选择平台，其特征在于：

所述信号映射设备还用于在所述有效人体对象的数量为0时，发出无人检测信号；

其中，所述机构供应设备还用于在接收到无人检测信号时，进入省电运行模式。

3.如权利要求2所述的自适应保护机构选择平台，其特征在于，所述平台还包括：

CF存储芯片，位于所述蹦极出口位置，与所述数据分析机构连接，用于存储所述人体成像特征。

4.如权利要求3所述的自适应保护机构选择平台，其特征在于：

所述预设景深范围为到所述蹦极出口预设距离范围内的目标在所述内容插值图像中的成像景深范围；

其中，所述CF存储芯片与所述数据分析机构连接，用于存储所述预设景深范围。

5.如权利要求4所述的自适应保护机构选择平台，其特征在于：

所述机构供应设备在接收到第一控制信号或第二控制信号时，从所述省电运行模式中唤醒。

6.如权利要求5所述的自适应保护机构选择平台，其特征在于，所述平台还包括：

显示设备，分别与内容插值设备和数据分析机构连接；

其中，所述显示设备用于显示内容插值设备的各项工作参数和数据分析机构的各项工作参数。

7.如权利要求6所述的自适应保护机构选择平台，其特征在于，所述平台还包括：

触摸屏，用于根据用户的操作，接收用户的输入信息；

其中，所述显示设备为液晶显示屏或者LED显示屏，所述触摸屏被集成在所述显示设备上。

8.如权利要求6所述的自适应保护机构选择平台，其特征在于：

将所述显示设备、所述内容插值设备和所述数据分析机构集成在一块集成电路板上。

9.如权利要求8所述的自适应保护机构选择平台，其特征在于，所述平台还包括：

电源供应设备，分别与所述显示设备、所述内容插值设备和所述数据分析机构连接；

其中，所述电源供应设备分别为所述显示设备、所述内容插值设备和所述数据分析机构提供各自所需的电力支持。

10.一种自适应保护机构选择方法，所述方法包括提供一种如权利要求1-9任一所述的自适应保护机构选择平台，用于基于现场等待蹦极人数的检测结果自适应选择相应的保护机构。