CN202583762U - 一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统 - Google Patents
一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202583762U CN202583762U CN 201220119371 CN201220119371U CN202583762U CN 202583762 U CN202583762 U CN 202583762U CN 201220119371 CN201220119371 CN 201220119371 CN 201220119371 U CN201220119371 U CN 201220119371U CN 202583762 U CN202583762 U CN 202583762U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shadow
- embedded platform
- system based
- performance system
- shadow play
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统。皮影戏可通过机械装置进行操控，但只能呆板地拉拽线、绳，表现动作单一，缺乏感染力，失去了皮影戏本该有的灵动性和精彩度。本实用新型设置嵌入式平台主板，通过调试器与皮影机器人上的运动驱动装置进行数字通信控制，移动定位模块采集皮影机器人上传感器组的数据并通过数据总线接口反馈到嵌入式平台主板；嵌入式平台主板为IntelAtom平台EMB-4650工控板；移动定位模块的核心为MSP430F149超低功耗单片机。本实用新型利用现代人工智能技术对皮影机器人进行数字控制表演，系统运行稳定，人物控制灵活，响应快，精度高，为保护皮影艺术提供了新的途径。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人物理仿真控制系统，具体涉及一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统。
背景技术
皮影戏是一种用灯光照射兽皮或纸板做成的人物剪影以表演故事的民间戏剧，用于表演的皮影人的四肢和头部是分别雕成的，用绳线联缀而成，在透光的幕布上由竹棍操纵进行表演。但这种极富中国乡土特色的传统民间艺术正面临着失传的窘境，技艺纯熟的表演者越来越少，只能通过摄录影像资料进行流传。皮影戏这种形式的傀儡艺术是可以通过机械装置进行操控的，代替真人演绎，也能进行现场表演，但简单的机械操控只能呆板地拉拽线、绳，表现动作单一，缺乏感染力，失去了皮影戏本该有的灵动性和精彩度。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种灵活度和操控性更好的基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统，设置有皮影机器人，其特征在于：
所述的皮影戏数字表演系统设置有嵌入式平台主板，嵌入式平台主板通过调试器与皮影机器人上的运动驱动装置进行数字通信控制，移动定位模块采集皮影机器人上传感器组的数据并通过数据总线接口反馈到嵌入式平台主板。
所述的嵌入式平台主板为Intel Atom平台EMB-4650工控板；
所述的移动定位模块的核心为MSP430F149超低功耗单片机；
所述的传感器组为红外光电开关；
所述的数据总线接口为RS232/ RS-485总线。
所述的嵌入式平台主板通过USB接口与调试器连接；
所述的调试器与皮影机器人上运动驱动装置之间通过UART进行数字通信控制；
所述的移动定位模块通过UART与数据总线接口连接。
本实用新型具有以下优点：
本实用新型利用现代人工智能技术对皮影机器人进行数字控制表演，系统运行稳定，人物控制灵活，响应快，精度高，为保护皮影艺术提供了新的途径。
附图说明
图1为本实用新型系统构成图。
图2为皮影机器人控制结构图。
图中，1-嵌入式平台主板，2-调试器，3-皮影机器人，4-传感器组，5-移动定位模块，6-数据总线接口，7-机械臂，8-舵机，9-导轨，10-履带式移动底盘。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。
本实用新型所述的一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统，设置有嵌入式平台主板1，嵌入式平台主板1通过调试器2与皮影机器人3上的运动驱动装置进行数字通信控制，控制皮影机器人3的肢体运动，移动定位模块5采集皮影机器人3上传感器组4的数据，计算后并通过数据总线接口6反馈到嵌入式平台主板1，控制皮影机器人3在戏台上的位移。其中，嵌入式平台主板1为Intel Atom平台EMB-4650工控板，移动定位模块5的核心为MSP430F149超低功耗单片机，传感器组4为红外光电开关，数据总线接口6为RS232/ RS-485总线。嵌入式平台主板1通过USB接口与调试器2连接；调试器2与皮影机器人3上运动驱动装置之间通过UART进行数字通信控制；移动定位模块5通过UART与数据总线接口6连接。
根据传统皮影戏的表演方式，系统在皮影机器人3上设计了三个3R串联型机械臂组，每个机械臂组有机械臂7和数字舵机8组成，并配以设置在导轨9上的履带式移动底盘10。CDS5500数字舵机有控制灵活、响应快、扭矩大、高转速、高精度、总线式连接等优点，能够满足系统要求。系统使用接口丰富的Intel Atom平台中的USB以及RS232/RS485总线接口对皮影机器人3进行数据通信，在Intel Atom Z510 CPU的高效处理能力的支持下，使用2D物理引擎实现动作编辑功能，配合空间点对点映射算法将虚拟动画皮影与真实皮影的动作进行同步。Z510 CPU主频为1.1GHz，并且拥有512KB的二级缓存，支持超线程技术，这对于系统在使用BPM探测算法以及动作子耦合算法的时更好地利用CPU的多线程处理能力，加快计算。
为了能让用户在对皮影戏编剧时可以灵活调整剧本的内容，系统软件设计了剧本编辑播放器。在进行剧本编辑的时，用户需要参照剧本背景音乐的节奏、曲调等信息。这些信息由BPM探测算法在对音乐文件加载的同时进行处理。在对音频文件进行处理时，BPM探测算法需要消耗大量系统资源，Intel Atom平台对大容量内存的良好支持保证了在算法最复杂情况下的系统稳定性。此外，Intel Atom平台的IDE外部存储通道为对动作数据库以及已经存储的剧本的快速访问提供了良好的支持。在对剧本进行播放时，系统利用了Intel Atom平台强大的娱乐处理能力，使用DVI高清图像输出接口将剧本配套的WPF动画输出至投影机，投影机从舞台幕布后方将动画透射至幕布上。同时投影机也作为皮影人物在幕布上的投影光源。
系统还利用Intel Atom对音频输入输出的完美支持将皮影戏剧本的背景音乐输出至媒体音箱。在智能即兴模式下，用户可以通过麦克风使用音频输入接口将音频输入给系统，系统通过算法智能匹配出皮影动作并进行播放。
系统对皮影机器人3使用星形网络结构进行统一控制。使用板载的USB以及RS232接口实现对皮影机器人3以及移动控制结构的数据传输与控制。系统对皮影控制结构使用一个USB对应一套控制结构，而对于皮影的移动控制结构则使用modbus总线由一个RS232接口实现对多达255个下位机的控制。此外，系统使用平台的IDE接口接驳大容量硬盘，大容量硬盘可以为系统提供足够的硬盘空间存放皮影戏的动作数据库以及皮影戏的影音文件。
Claims (8)
1.一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统，设置有皮影机器人（3），其特征在于：
所述的皮影戏数字表演系统设置有嵌入式平台主板（1），嵌入式平台主板（1）通过调试器（2）与皮影机器人（3）上的运动驱动装置进行数字通信控制，移动定位模块（5）采集皮影机器人（3）上传感器组（4）的数据并通过数据总线接口（6）反馈到嵌入式平台主板（1）。
2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统，其特征在于：
所述的嵌入式平台主板（1）为Intel Atom平台EMB-4650工控板。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统，其特征在于：
所述的移动定位模块（5）的核心为MSP430F149超低功耗单片机。
4.根据权利要求3所述的一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统，其特征在于：
所述的传感器组（4）为红外光电开关。
5.根据权利要求4所述的一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统，其特征在于：
所述的数据总线接口（6）为RS232/ RS-485总线。
6.根据权利要求5所述的一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统，其特征在于：
所述的嵌入式平台主板（1）通过USB接口与调试器（2）连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统，其特征在于：
所述的调试器（2）与皮影机器人（3）上运动驱动装置之间通过UART进行数字通信控制。
8.根据权利要求7所述的一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统，其特征在于：
所述的移动定位模块（5）通过UART与数据总线接口（6）连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220119371 CN202583762U (zh) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | 一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220119371 CN202583762U (zh) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | 一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202583762U true CN202583762U (zh) | 2012-12-05 |
Family
ID=47253154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220119371 Expired - Fee Related CN202583762U (zh) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | 一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202583762U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106486148A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-03-08 | 芜湖扬展新材料科技服务有限公司 | 一种基于atomz510多媒体无线遥控播放盒的设计系统 |
| CN110456744A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-15 | 武汉虹捷信息技术有限公司 | 一种皮影的自动表演控制方法、设备及存储介质 |
-
2012
- 2012-03-27 CN CN 201220119371 patent/CN202583762U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106486148A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-03-08 | 芜湖扬展新材料科技服务有限公司 | 一种基于atomz510多媒体无线遥控播放盒的设计系统 |
| CN110456744A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-15 | 武汉虹捷信息技术有限公司 | 一种皮影的自动表演控制方法、设备及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103345395B (zh) | 一种用于大型多人在线角色扮演的3d游戏引擎 | |
| CN201519461U (zh) | 多功能桌式数字娱乐机 | |
| CN202583762U (zh) | 一种基于嵌入式平台的皮影戏数字表演系统 | |
| CN114347070B (zh) | 基于仿人臂爪机器人的弹琴动作控制方法、系统及装置 | |
| WO2023061133A1 (zh) | 虚拟场景显示方法、装置、终端及存储介质 | |
| CN206950653U (zh) | 一种鼓励儿童学习的电子玩具 | |
| CN106303722B (zh) | 一种动画播放的方法及装置 | |
| CN206383145U (zh) | 一种用于0～6岁儿童的早教机器人 | |
| CN203606974U (zh) | 一种婴幼儿用教学玩具 | |
| CN205460934U (zh) | 一种基于动作捕捉的增强现实游戏设备 | |
| CN201955934U (zh) | 平板式益智游戏动脑机 | |
| CN201984663U (zh) | 一种汉字练习装置 | |
| CN202615314U (zh) | 一种家庭亲子互动系统 | |
| CN205964974U (zh) | 一种基于Kinect体感的仿真对抗游戏系统 | |
| CN202748737U (zh) | 多功能键盘 | |
| Scacchi | The future of research in computer games and virtual worlds | |
| CN203123535U (zh) | 一种基于人工智能的棋类装置 | |
| WO2012093967A2 (en) | Robot controllers and content files therefor | |
| CN201936274U (zh) | 一种无线手写板 | |
| CN202976831U (zh) | 基于嵌入式处理器的多媒体控制装置 | |
| CN103111073A (zh) | 一种vp手柄及其手柄中虚拟电位器的运算方法 | |
| CN202258303U (zh) | 脚触翻页式乐谱提示器 | |
| CN208406028U (zh) | 一种交互式亲子游戏机 | |
| CN205880810U (zh) | 虚拟现实装置及系统 | |
| CN200986698Y (zh) | 可执行键盘鼠标排程的随身储存装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121205 Termination date: 20140327 |