CN112248010B - 便携式侦察机器人操控模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种便携式侦察机器人操控模拟装置，包括头戴式显示单元，用于显示虚拟场景；操控单元，用于发送场景切换命令和侦查机器人动作命令；虚拟场景单元，用于存储多个不同的虚拟场景，并响应于场景切换命令选择一个虚拟场景作为目标场景供所述头戴式显示单元显示，且响应于侦查机器人动作命令，以使虚拟侦查机器人在目标场景中执行与所述侦查机器人动作命令对应的动作上述方案，在虚拟场景单元中存储有多个不同的虚拟场景，可以根据训练需要通过选择不同的虚拟场景，就可以灵活快速构建作战场景以适应各类突发任务临战训练的需要。并且，训练是在虚拟化环境中进行的，组织实施容易、准备周期短、训练代价小、训练没有危险性等优点。

Description

便携式侦察机器人操控模拟装置
技术领域
本发明一般涉及侦查设备技术领域，具体涉及一种便携式侦察机器人操控模拟装置。
背景技术
作战训练是保持和提升部队战斗力的基本途径，包括体能训练、精神训练、技能训练、战术训练和联合训练等多方面系统化、专业化的训练内容。目前，我军训练手段相对单一，多为基础专业训练与指挥作业训练，联合作战背景下的战术对抗性训练严重缺失，无法满足实战化训练的迫切要求，尽管实兵实装演练可较好地解决这一问题，但也存在组织实施难、准备周期长、训练代价大、危险系数高等缺点，而且最关键的一点是，不能灵活快速构建作战场景以适应各类突发任务临战训练的需要。
发明内容
本申请期望提供一种可以灵活快速构建作战场景以适应各类突发任务临战训练需要的便携式侦察机器人操控模拟装置。
本发明提供的一种便携式侦察机器人操控模拟装置，包括：
头戴式显示单元，用于显示虚拟场景；
操控单元，用于发送场景切换命令和侦查机器人动作命令；
虚拟场景单元，用于存储多个不同的虚拟场景，并响应于所述场景切换命令选择一个虚拟场景作为目标场景供所述头戴式显示单元显示，且响应于所述侦查机器人动作命令，以使虚拟侦查机器人在所述目标场景中执行与所述侦查机器人动作命令对应的动作。
作为可实现的方式，所述侦查机器人动作命令包括前进、左转、右转、后退、侦察相机俯仰、侦察相机滚转、侦察相机偏航中的至少任一种。
作为可实现的方式，所述头戴式显示单元为虚拟现实显示装置或增强现实显示装置。
作为可实现的方式，所述操控单元包括多个非可见光发射单元，各所述非可见光发射单元分别以预定的频率发射非可见光；
所述头戴式显示单元，还用于在所述目标场景中显示，基于摄像装置拍摄的多个所述非可见光发射单元发出的非可见光确定的所述操控单元的位姿。
作为可实现的方式，所述操控单元的正面及背面均设置有多个所述非可见光发射单元。
作为可实现的方式，所述非可见光发射单元包括红外LED。
作为可实现的方式，各所述非可见光发射单元发射非可见光的频率均不相同。
上述方案，在虚拟场景单元中存储有多个不同的虚拟场景，可以根据训练需要通过选择不同的虚拟场景，就可以灵活快速构建作战场景以适应各类突发任务临战训练的需要。并且，训练是在虚拟化环境中进行的，组织实施容易、准备周期短、训练代价小、训练没有危险性等优点。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例提供的便携式侦察机器人操控模拟装置的示意图；
图2为本发明实施例提供的操控单元的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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申请。
如图1所示，本发明实施例提供一种便携式侦察机器人操控模拟装置，包括：
头戴式显示单元1，用于显示虚拟场景；在进行训练时，操作人员头戴该头戴式显示单元1，以观察该头戴式显示单元1所显示的虚拟场景，并在该虚拟场景中控制所要训练的虚拟侦查机器人完成各种战术动作。其中，虚拟侦查机器人是与现实环境中所使用的侦查机器人具有相同的功能，可以完成相同的战术动作。
操控单元2，用于发送场景切换命令和侦查机器人动作命令；操控单元2可以通过无线的方式发送场景切换命令和侦查机器人动作命令，该无线的方式例如但不限于蓝牙（Bluetooth）、紫蜂（ZigBee）等。例如，该示例中操控单元2采用ZigBee无线网络，每个操控单元2可以通过USB的连接方式来连接ZigBee无线网络的网络标识符（Personal AreaNetwork；PANID）下载器4，下述的虚拟场景单元3具有ZigBee无线网络接收器，ZigBee无线网络接收器与PANID下载器4具有唯一PANID。
虚拟场景单元3，用于存储多个不同的虚拟场景，并响应于所述场景切换命令选择一个虚拟场景作为目标场景供所述头戴式显示单元1显示，且响应于所述侦查机器人动作命令，以使虚拟侦查机器人在所述目标场景中执行与所述侦查机器人动作命令对应的动作。虚拟场景单元3可以是安装于电脑、服务器内的软件实现的。不同的虚拟场景可以根据需要具有不同的地貌特征、大气环境特征、电磁环境特征、天气环境特征、时间特征等自然环境特征，以实现在全天候条件下，任意自然条件环境下进行虚拟训练，提高训练的效果。
上述方案，在虚拟场景单元3中存储有多个不同的虚拟场景，可以根据训练需要通过选择不同的虚拟场景，就可以灵活快速构建作战场景以适应各类突发任务临战训练的需要。并且，训练是在虚拟化环境中进行的，组织实施容易、准备周期短、训练代价小、训练没有危险性等优点。
作为可实现的方式，所述侦查机器人动作命令包括前进、左转、右转、后退、侦察相机俯仰、侦察相机滚转、侦察相机偏航中的至少任一种。如图2所示，操控单元2的左右两侧分别设置有两个万向开关5，其中一个万向开关5控制侦查机器人前进、左转、右转、后退，也即在其向左拨动的时候，发送进行左转控制的侦查机器人动作命令，在其向后拨动的时候，发送进行后退控制的侦查机器人动作命令，以此类推进行前进、右转的控制；另一万向开关5控制侦查机器人上的侦查相机的动作，如向后拨动的时候，发送进行侦察相机俯仰控制的侦查机器人动作命令，以使侦察相机进行俯仰动作，以此类推进行侦察相机滚转、侦察相机偏航的控制。当然，除了上述的两个万向开关5外，还可以根据需要设置其他功能的按键6，按键6的设置数量可以根据实际需要确定，在该示例中，操控单元2外壳正面的左右两侧分别设置了三个按键6，外壳前侧的左右两侧分别设置了一个按键6。该操控单元2例如但不限于采用锂电池进行供电。
作为可实现的方式，所述头戴式显示单元1为虚拟现实（Virtual Reality；VR）显示装置或增强现实（Augmented Reality；AR）显示装置。采用上述的显示单元，士兵头戴该头戴式显示单元1，处于沉浸式训练，即士兵相当于处于与虚拟场景一致的环境中进行侦查机器人战术动作的训练。
作为可实现的方式，所述操控单元2包括多个非可见光发射单元，各所述非可见光发射单元分别以预定的频率发射非可见光；
所述头戴式显示单元1，还用于在所述目标场景中显示，基于摄像装置拍摄的多个所述非可见光发射单元发出的非可见光确定的所述操控单元2的位姿。在训练场内设置有摄像装置，摄像装置拍摄操控单元2，摄像装置可以感知（拍摄）到非可见光，由于操控单元2的不同位置处设置有非可见光发射单元，非可见光发射单元发出不同频率的非可见，由于每个非可见光发射单元在操控单元2上的位置是固定的，且其发射非可见光的频率也是已知的，因此，可以通过摄像装置拍摄到的操控单元2的图像来确定操控单元2的位姿，头戴式显示单元1在目标场景中显示像是操控单元2的位姿，也即在目标场景中也具有与操控单元2相同的虚拟操控单元2，头戴式显示单元1在目标场景中显示与现实环境中一致的操控单元2的位姿（位置与姿态），如在现实中士兵斜向上的拿着操控单元2，那么在目标场景中的虚拟操控单元2也处于斜向上的姿态。
作为可实现的方式，所述操控单元2的正面及背面均设置有多个所述非可见光发射单元。为了可以在空间内区分操控单元2的姿态，在操控单元2的正面及背面均设置所述非可见光发射单元，通过所述非可见光发射单元发射非可见光的频率可以判断出所述非可见光发射单元是处于正面还是反面，相应的也就知道了操控单元2是处于正面或反面。
作为可实现的方式，所述非可见光发射单元包括红外LED。
作为可实现的方式，各所述非可见光发射单元发射非可见光的频率均不相同。
需要理解的是，上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (6)

1.一种便携式侦察机器人操控模拟装置，其特征在于，包括：
头戴式显示单元，用于显示虚拟场景；
操控单元，用于发送场景切换命令和侦查机器人动作命令；
虚拟场景单元，用于存储多个不同的虚拟场景，并响应于所述场景切换命令选择一个虚拟场景作为目标场景供所述头戴式显示单元显示，且响应于所述侦查机器人动作命令，以使虚拟侦查机器人在所述目标场景中执行与所述侦查机器人动作命令对应的动作；
所述操控单元包括多个非可见光发射单元，各所述非可见光发射单元分别以预定的频率发射非可见光；
所述头戴式显示单元，还用于在所述目标场景中显示，基于摄像装置拍摄的多个所述非可见光发射单元发出的非可见光确定的所述操控单元的位姿。
2.根据权利要求1所述的便携式侦察机器人操控模拟装置，其特征在于，所述侦查机器人动作命令包括前进、左转、右转、后退、侦察相机俯仰、侦察相机滚转、侦察相机偏航中的至少任一种。
3.根据权利要求1所述的便携式侦察机器人操控模拟装置，其特征在于，所述头戴式显示单元为虚拟现实显示装置或增强现实显示装置。
4.根据权利要求1所述的便携式侦察机器人操控模拟装置，其特征在于，所述操控单元的正面及背面均设置有多个所述非可见光发射单元。
5.根据权利要求1或4所述的便携式侦察机器人操控模拟装置，其特征在于，所述非可见光发射单元包括红外LED。
6.根据权利要求1或4所述的便携式侦察机器人操控模拟装置，其特征在于，各所述非可见光发射单元发射非可见光的频率均不相同。
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