一种基于头部运动的机器人移动控制方式的制作方法

本发明涉及一种机器人移动控制方式，尤其是涉及一种基于头部运动的机器人移动控制方式。

背景技术：

目前，机器人的控制方式有两种：自主控制和人机协作，其中，自主控制由于机器人对环境理解的复杂性，目前处于科研阶段较多，应用并不普遍；而人机协作是机器人控制中极为高效且重要的发展方向。

针对由移动底盘、机械臂，以及头部摄像头组成的人形机器人，采用人机协作控制，一大难点就是：如何高效地同时控制机器人的移动和机械臂作业。

传统的控制方式如摇柄，操作人员双手需要手握摇柄控制机器人移动，无法同时控制机器人的机械臂；或者在摇柄上增加更多的按钮、摇杆等方法控制机械臂，这样的结果是摇柄复杂，操作人员只能一个个地按步骤操作机器人的移动和机械臂，无法实现高效地同时控制此类机器人的移动和机械臂作业。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术问题，本发明公开一种操作简便，控制精细，更加直观的基于头部运动的机器人移动控制方式，该方法以手机运动和机器人运动间的约束模型算法为基础，获取头部位置、姿态并控制机器人的运动，其具体实现包括如下步骤：

步骤1、指定手机的位置、运动姿势及机器人的位置、运动姿势之间的对应关系；

步骤2、通过融合手机内部的传感器，得到手机在空间的位置和姿势；

步骤3、将手机佩戴在头部；

步骤4、获取手机位置和姿势；

步骤5、结合手机和机器人间的位置、姿势对应关系，实现对机器人运动的控制。

为进一步实现本发明，所述步骤1中，手机的位置、运动姿势及机器人的位置、运动姿势之间的对应关系保存在关系数据库、XML文件或程序的主逻辑算法中。

为进一步实现本发明，所述步骤2中，利用检测器检测手机的位置和姿势。

为进一步实现本发明，所述步骤2中，所述传感器是陀螺仪传感器、加速度传感器、自行设计的电路析检测器或者其两者以上的组合。

为进一步实现本发明，所述步骤4中，将手机的位置和姿势保存在关系数据库、XML文件或程序的主逻辑算法中。

为进一步实现本发明，所述步骤5中，通过有线串口通信或者近距离无线通信或者远程网络通信传递控制指令给下位机控制器，控制机器人运动。

本发明提供的一种基于头部运动的机器人移动控制方式同现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明提供的一种基于头部运动的机器人移动控制方式，该方法以手机运动和机器人运动间的约束模型算法为基础，获取头部位置、姿态并控制机器人的运动，可更加直观的控制机器人运动，解放出双手以便远程控制机器人的机械臂作业，操作简便。

2、本发明提供的一种基于头部运动的机器人移动控制方式，该方法有利于机器人在运动过程中的控制，操作简单而且控制更加精细，机器人做出的动作也较多。

附图说明

图1为本发明将手机作为控制器佩戴在头部的示意图；

图2为本发明的一种基于头部运动的机器人移动控制方式的结构图；

图3为本发明的一种基于头部运动的机器人移动控制方式的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述，本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

如图1所示，一种基于头部运动的机器人移动控制方式，包含手机运动采集模块、数据分析模块、控制器与电机驱动模块、机器人移动控制模块4个模块。其中，手机运动采集模块用于采集手机的运动；数据分析模块依据手机在某个时间段内的位置变化、移动速度获取手机的移动过程及轨迹，如手机向下、向上、向前、向后运动等；控制器与电机驱动模块依据数据分析模块分析的结果控制机器人的移动。如人抬头时候，机器人前进；人低头时，机器人后退；人头部左右转，机器人也左右转动以及其它依据头部运动机器人做相应的运动。

图2为根据本发明某些实施例的基于头部运动的机器人移动控制方式的流程图，具体步骤如下：

步骤1、指定手机的位置、运动姿势及机器人的位置、运动姿势之间的对应关系；

步骤2、通过融合手机内部的传感器，得到手机在空间的位置和姿势；

步骤3、将手机佩戴在头部；

步骤4、获取手机位置和姿势；

步骤5、结合手机和机器人间的位置、姿势对应关系，实现对机器人运动的控制。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非是对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的任何变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。