TWI416295B - 機械裝置動作編輯系統及其方法 - Google Patents

Description

機械裝置動作編輯系統及其方法

本發明關於一種機械裝置動作編輯系統及其方法，尤指一種可讓使用者易於編輯機械裝置之動作的編輯系統及其方法。

近年來，由於科技的進步，使得機器人功能日益複雜。此外，工業界的大量生產使得機器人售價降低，因此一般大眾皆可很容易地擁有機器人產品。

市面上有許多機器人產品，但大多數的機器人僅能重複地播放預設之動作，僅有少數幾款機器人的動作是可編輯的。雖然傳統的機器人之動作是可編輯的，但編輯介面缺乏親近使用者的設計，而是將所有不同時間點的機器人各部位資訊全部顯示在編輯介面上，容易讓使用者有眼花撩亂的感覺，對於初學者來說難以學習。此外，市面上現有的機器人的操作介面並沒有一個統一規範，導致使用者在接觸不同的機器人時，就需要學習新的一套操作方式以及習慣新的使用者介面，此對使用者而言，相當不便。

因此，本發明的目的之一在於提供一種機械裝置動作編輯系統及其方法，可讓使用者易於編輯機械裝置之動作。

根據一實施例，本發明之機械裝置動作編輯系統包含一顯示單元、一輸入單元、一運算單元以及一控制單元。運算單元電連接於顯示單元、輸入單元與控制單元，且控制單元與一機械裝置形成通訊。顯示單元用以顯示一動作編輯畫面，且動作編輯畫面包含機械裝置之一馬達資訊以及一編輯時間軸。馬達資訊用以控制機械裝置之一第一部位之動作。輸入單元用以選取編輯時間軸之一時間長度，並且用以輸入馬達資訊。運算單元用以根據時間長度與馬達資訊，產生一運算結果。控制單元用以根據運算結果輸出一控制訊號至機械裝置。控制訊號控制機械裝置以時間長度與馬達資訊調整第一部位之動作。

根據另一實施例，本發明之機械裝置動作編輯方法，包含下列步驟：顯示一動作編輯畫面，動作編輯畫面包含一編輯時間軸；選取編輯時間軸之一時間長度；於動作編輯畫面輸入一馬達資訊，馬達資訊用以控制一機械裝置之一第一部位之動作；根據時間長度與馬達資訊，產生一運算結果；以及根據運算結果輸出一控制訊號至機械裝置，以控制機械裝置以時間長度與馬達資訊調整第一部位之動作。

綜上所述，根據本發明之機械裝置動作編輯系統及其方法，使用者可在動作編輯畫面中任意地選取編輯時間軸上的時間長度並且輸入對應的馬達資訊，讓使用者隨心所欲地編輯機械裝置之動作。此外，由於動作編輯畫面易於操作，使用者可輕鬆地編輯機械裝置之動作，而無須花過多的精力學習各種不同的編輯方式。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖，第1圖為根據本發明一實施例之機械裝置動作編輯系統1的功能方塊圖。如第1圖所示，機械裝置動作編輯系統1包含一顯示單元10、一輸入單元12、一運算單元14以及一控制單元16。運算單元14電連接於顯示單元10、輸入單元12與控制單元16，且控制單元16與一機械裝置18形成通訊。於實際應用時，顯示單元10可為液晶顯示器、有機發光二極體顯示器、電漿顯示器或其它具有影像顯示功能之顯示器；輸入單元12可為滑鼠、按鍵、觸控面板或其它具有指令輸入功能之輸入裝置；運算單元14可為中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)或其它具有資料運算/處理功能的處理器；控制單元16可為具有訊號收發功能之控制器；機械裝置18可為機器人或其它可根據輸入指令產生動作、表情及/或聲音之機械裝置。此外，控制單元16亦可整合於運算單元14之中，並且控制單元16可以無線或有線方式與機械裝置18形成通訊，視實際應用而定。

舉例而言，若本發明之機械裝置18為機器人，可藉由控制機器人身上各部位之馬達以產生不同之動作。此外，可在機器人臉上設置陣列式發光二極體(Light Emitting Diode,LED)，並且藉由控制機器人臉上不同位置之發光二極體發光，以表現不同之表情。再者，可預先儲存不同之錄音檔或音效檔於機械裝置動作編輯系統1之儲存單元(未顯示)中，再藉由一揚聲器(未顯示)播放相對應動作與表情之錄音檔或音效檔，以發出不同之聲音。

請參閱第2圖，第2圖為機械裝置18以及顯示單元10顯示一動作編輯畫面於編輯前之示意圖。如第2圖所示，動作編輯畫面包含機械裝置18之馬達資訊，且馬達資訊用以控制機械裝置18之一第一部位之動作。舉例而言，第一部位可為機械裝置18之頭部180、左上肢182、右上肢184、左下肢186、右下肢188或其它可活動的部位，且各部位分別設有相對應之馬達，以根據馬達資訊驅動各部位，例如，馬達資訊中的“頭部：0度”、“左上肢：0度”“右上肢：0度”、“左下肢：0度”以及“右下肢：0度”分別代表機械裝置18於編輯前之頭部180、左上肢182、右上肢184、左下肢186與右下肢188的馬達角度為0度。

如第2圖所示，動作編輯畫面另包含對應機械裝置18之一影像100。影像100具有對應第一部位之一第二部位。如前所述，機械裝置18具有頭部180、左上肢182、右上肢184、左下肢186以及右下肢188等第一部位，則動作編輯畫面中的影像100亦相對應地具有頭部1000、左上肢1002、右上肢1004、左下肢1006以及右下肢1008等第二部位。

如第2圖所示，動作編輯畫面另包含一編輯時間軸102，編輯時間軸102包含複數個編輯時間單位E1~En。舉例而言，編輯時間軸102上的每一小格分別代表一個編輯時間單位E1~En，每一個編輯時間單位E1~En可預設為一秒，則代表編輯時間軸102總共為n秒。需說明的是，編輯時間軸102與編輯時間單位E1~En依實際應用而有不同時間的長度定義，不以上述例子為限。

請參閱第3圖，第3圖為機械裝置18以及顯示單元10顯示一動作編輯畫面於編輯後之示意圖。使用者可利用輸入單元12選取編輯時間軸102之一時間長度T，並且輸入所欲調整的馬達資訊。於此實施例中，馬達資訊可包含一第一馬達資訊及一第二馬達資訊，其中第一馬達資訊對應於時間長度T之一起點，第二馬達資訊對應於時間長度T之一終點，而時間長度T可包含編輯時間單位E1~En的至少其中之一。運算單元14根據時間長度T與馬達資訊，產生一運算結果。控制單元16根據運算結果輸出一控制訊號至機械裝置18，以控制機械裝置18以時間長度T與馬達資訊調整第一部位之動作。此外，動作編輯畫面另可包含一播放鈕104，播放機械裝置18之第一部位於時間長度T中之動作。

舉例而言，使用者可選取編輯時間單位E1~E5作為時間長度T(E1為時間長度T之起點，而E5為時間長度T之終點)。此時，如第2圖所示，動作編輯畫面顯示在時間長度T之起點E1對應各部位的第一馬達資訊，如第2圖所示的馬達資訊為“頭部：0度”、“左上肢：0度”、“右上肢：0度”、“左下肢：0度”以及“右下肢：0度”。若使用者欲調整機械裝置18之右上肢的動作，可利用輸入單元12於對應的欄位中輸入所欲調整的角度，如第3圖所示的馬達資訊為“右上肢：90度”(即為對應時間長度T之終點E5的第二馬達資訊)。當使用者利用輸入單元12控制一游標106按下播放鈕104後，則控制單元16根據時間長度T以及第一、第二馬達資訊，控制機械裝置18將右上肢184從第2圖所示的垂下狀態抬至第3圖所示的平舉狀態。需說明的是，機械裝置18的其它部位可利用相同原理進行調整，於此不再贅述。

請參閱第4圖，第4圖為機械裝置18以及顯示單元10顯示一動作編輯畫面於游標拖曳狀態之示意圖。於另一實施例中，機械裝置18的第一部位與動作編輯畫面中的影像100的第二部位可設計為同步作動。也就是說，當動作編輯畫面中的影像100的各部位產生動作時，則機械裝置18之對應的部位也會同步產生相同的動作。此外，為了方便使用者調整機械裝置18之各部位的動作，使用者可利用輸入單元12控制游標106在影像100的第二部位上進行拖曳，對應的馬達資訊以及機械裝置18之第一部位的動作亦同步地改變。此外，動作編輯畫面更包含一指示符號108，用以指示游標106之拖曳方向。舉例而言，當使用者利用游標106將影像100的右上肢1004沿第一方向A1拖曳，指示符號108同時顯示使用者目前拖曳方向為向上，且機械裝置18之右上肢184同步地沿第二方向A2調整為上抬之動作，如第4圖所示。需說明的是，機械裝置18的其它部位可利用相同原理進行調整，於此不再贅述。

動作編輯畫面可另包含一事件插入鈕110，讓使用者可在編輯時間軸T中插入一事件，而事件可為機械裝置18之表情、聲音及其組合。舉例而言，假設每一個編輯時間單位E1~En為一秒，當使用者於編輯時間單位E4與E5之間插入一微笑事件，則機械裝置18於第四秒與第五秒之間，除了繼續完成已設定的動作之外，機械裝置18亦同時顯示微笑的表情。

請參閱第5圖，第5圖為根據本發明一實施例之機械裝置動作編輯方法的流程圖。本發明的機械裝置動作編輯方法包含下列步驟：步驟S100：顯示動作編輯畫面，動作編輯畫面包含編輯時間軸；步驟S102：選取編輯時間軸之時間長度；步驟S104：於動作編輯畫面輸入馬達資訊，馬達資訊控制機械裝置之第一部位之動作；步驟S106：根據時間長度與馬達資訊，產生運算結果；以及步驟S108：根據運算結果輸出控制訊號至機械裝置，以控制機械裝置以時間長度與馬達資訊調整第一部位之動作。

綜上所述，根據本發明之機械裝置動作編輯系統及其方法，使用者可在動作編輯畫面中任意地選取編輯時間軸上的時間長度並且輸入對應的馬達資訊，以調整機械裝置之動作。使用者亦可任意地插入所欲機械裝置執行之表情、聲音及其組合，藉此讓使用者隨心所欲地編輯機械裝置之動作。此外，使用者可直接在動作編輯畫面上的影像進行拖曳以編輯機械裝置之動作，且能即時地觀視使用者所欲機械裝置執行之動作，藉此使用者可輕鬆地編輯機械裝置之動作。再者，本發明提供一個易於操作之機械裝置動作編輯系統，可適用於不同的機械裝置，因此使用者在接觸不同的機械裝置時，無須花過多的精力學習各種不同的編輯方式。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1．．．機械裝置動作編輯系統

10．．．顯示單元

12．．．輸入單元

14．．．運算單元

16．．．控制單元

18．．．機械裝置

180．．．機械裝置之頭部

182．．．機械裝置之左上肢

184．．．機械裝置之右上肢

186．．．機械裝置之左下肢

188．．．機械裝置之右下肢

100．．．影像

1000．．．影像之頭部

1002．．．影像之左上肢

1004．．．影像之右上肢

1006．．．影像之左下肢

1008．．．影像之右下肢

102．．．編輯時間軸

104．．．播放鈕

106．．．游標

108．．．指示符號

110．．．事件插入鈕

T．．．時間長度

E1~En．．．編輯時間單位

A1．．．第一方向

A2．．．第二方向

第1圖為根據本發明一實施例之機械裝置動作編輯系統的功能方塊圖。

第2圖為機械裝置以及顯示單元顯示一動作編輯畫面於編輯前之示意圖。

第3圖為機械裝置以及顯示單元顯示一動作編輯畫面於編輯後之示意圖。

第4圖為機械裝置以及顯示單元顯示一動作編輯畫面於游標拖曳狀態之示意圖。

第5圖為根據本發明一實施例之機械裝置動作編輯方法的流程圖。

1．．．機械裝置動作編輯系統

10．．．顯示單元

12．．．輸入單元

14．．．運算單元

16．．．控制單元

18．．．機械裝置

Claims (20)

1. 一種機械裝置動作編輯系統，包含：一顯示單元，用以顯示一動作編輯畫面，該動作編輯畫面包含一機械裝置之一馬達資訊以及一編輯時間軸，該馬達資訊用以控制該機械裝置之一第一部位之動作；一輸入單元，用以選取該編輯時間軸之一時間長度，並且用以輸入該馬達資訊；一運算單元，電連接於該顯示單元與該輸入單元，該運算單元用以根據該時間長度與該馬達資訊，產生一運算結果；以及一控制單元，電連接於該運算單元並且與該機械裝置形成通訊，該控制單元用以根據該運算結果輸出一控制訊號至該機械裝置，該控制訊號控制該機械裝置以該時間長度與該馬達資訊調整該第一部位之動作。
2. 如請求項1所述之機械裝置動作編輯系統，其中該馬達資訊包含一第一馬達資訊及一第二馬達資訊，該第一馬達資訊對應於該時間長度之一起點，該第二馬達資訊對應於該時間長度之一終點。
3. 如請求項2所述之機械裝置動作編輯系統，其中該動作編輯畫面更包含對應該機械裝置之一影像，該影像具有對應該第一部位之一第二部位，該輸入單元用以在該第二部位上進行拖曳，以將該第一馬達資訊調整為該第二馬達資訊。
4. 如請求項3所述之機械裝置動作編輯系統，其中該動作編輯畫面更包含一指示符號，用以指示該輸入單元之拖曳方向。
5. 如請求項1所述之機械裝置動作編輯系統，其中該編輯時間軸包含複數個編輯時間單位，且該時間長度包含該等編輯時間單位的至少其中之一。
6. 如請求項1所述之機械裝置動作編輯系統，其中該機械裝置為一機器人。
7. 如請求項6所述之機械裝置動作編輯系統，其中該第一部位選自下列群組的其中之一：該機器人之頭部、該機器人之上肢以及該機器人之下肢。
8. 如請求項1所述之機械裝置動作編輯系統，其中該動作編輯畫面更包含一事件插入鈕，用以在該編輯時間軸中插入一事件。
9. 如請求項8所述之機械裝置動作編輯系統，其中該事件選自下列群組的其中之一：關於該機械裝置之一表情、關於該機械裝置之一聲音及其組合。
10. 如請求項1所述之機械裝置動作編輯系統，其中該動作編輯畫面更包含一播放鈕，用以播放該機械裝置之該第一部位於該時間長度中之動作。
11. 一種機械裝置動作編輯方法，包含下列步驟：顯示一動作編輯畫面，該動作編輯畫面包含一編輯時間軸；選取該編輯時間軸之一時間長度；於該動作編輯畫面輸入一馬達資訊，該馬達資訊用以控制一機械裝置之一第一部位之動作；根據該時間長度與該馬達資訊，產生一運算結果；以及根據該運算結果輸出一控制訊號至該機械裝置，以控制該機械裝置以該時間長度與該馬達資訊調整該第一部位之動作。
12. 如請求項11所述之機械裝置動作編輯方法，其中該馬達資訊包含一第一馬達資訊及一第二馬達資訊，該第一馬達資訊對應於該時間長度之一起點，該第二馬達資訊對應於該時間長度之一終點。
13. 如請求項12所述之機械裝置動作編輯方法，其中該動作編輯畫面更包含對應該機械裝置之一影像，該影像具有對應該第一部位之一第二部位，該動作編輯方法更包含下列步驟：在該第二部位上進行拖曳，以將該第一馬達資訊調整為該第二馬達資訊。
14. 如請求項13所述之機械裝置動作編輯方法，更包含下列步驟：於該動作編輯畫面中顯示一指示符號，以指示拖曳方向。
15. 如請求項11所述之機械裝置動作編輯方法，其中該編輯時間軸包含複數個編輯時間單位，且該時間長度包含該等編輯時間單位的至少其中之一。
16. 如請求項11所述之機械裝置動作編輯方法，其中該機械裝置為一機器人。
17. 如請求項16所述之機械裝置動作編輯方法，其中該第一部位選自下列群組的其中之一：該機器人之頭部、該機器人之上肢以及該機器人之下肢。
18. 如請求項11所述之機械裝置動作編輯方法，其中該動作編輯畫面更包含一事件插入鈕，該動作編輯方法更包含下列步驟：點選該事件插入鈕，以在該編輯時間軸中插入一事件。
19. 如請求項18所述之機械裝置動作編輯方法，其中該事件選自下列群組的其中之一：關於該機械裝置之一表情、關於該機械裝置之一聲音及其組合。
20. 如請求項11所述之機械裝置動作編輯方法，其中該動作編輯畫面更包含一播放鈕，該動作編輯方法更包含下列步驟：點選該播放鈕，以播放該機械裝置之該第一部位於該時間長度中之動作。