本发明专利技术公开了一种用于机器人比赛的虚实空间穿越装置，包括实体穿越装置和虚拟穿越装置。所述实体穿越装置包括实体传感器、实体主控器、实体通信单元和实体状态指示器。所述虚拟穿越装置包括虚拟传感器、虚拟主控器、虚拟通信单元和虚拟状态指示器。所述实体通信单元与所述虚拟通信单元进行数据交换。本发明专利技术降低对机器人比赛场地的要求，减少搭建和控制实体机器人的困难；有效地结合了实体机器人比赛和虚拟机器人比赛的优点，有利于推广和组织比赛。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及一种用于机器人比赛的虚实空间穿越装置。
技术介绍
智能机器人的发展是近年来研究的热点，智能机器人在农业、工业领域的大规模应用不但提高了效率，减少了成本，更能实现一些人工所难以完成高危工作。通过机器人比赛，激发参与者的创造力，可以让相关领域的人才得以涌现。世界机器人大会等热门赛事吸引了众多参与者和相关企业，不断推动着机器人技术的革新，不断使各类技术成熟的机器人进入民用领域，造福人类社会。虚拟机器人是运用计算机仿真技术，提供平台环境，机器人的搭建和编程由参与者完成。目前机器人比赛以实体机器人比赛为主，受到了地域、造价、维护、搭建等诸多情况的影响。作为机器人比赛项目的主办方，对于比赛场地有一定的要求，有时无法满足比赛对于空间上的较高需求，不得不简化比赛项目，一些设计理念难以通过比赛的形式展现出来。让实体空间与虚拟空间相连的穿越装置可以将实体与虚拟机器人比赛相结合，打破了虚拟与现实空间之间、物理空间与网络世界之间的隔阂，可以通过该装置将多个空间中的机器人比赛进行相连，充分发挥了实体与虚拟机器人比赛的优点，有利于大规模推广机器人教学和组织机器人比赛。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足设计了一种用于机器人比赛的虚实空间穿越装置，目的是用于为多个虚实机器人来往于实体与虚拟空间提供方法与途径，在虚实机器人比赛中能有效地结合了实体机器人比赛和虚拟机器人比赛的优点，有利于推广和组织比赛，并能减少搭建和控制实体机器人的困难。本专利技术为实现以上目的，采用如下方案：一种用于机器人比赛的虚实空间穿越装置，它包括实体穿越装置和虚拟穿越装置；所述实体穿越装置包括实体传感器、实体主控器、实体通信单元和实体状态指示器，所述实体传感器判断机器人是否进入了穿越区域并读取机器人ID信息传递给所述实体主控器，所述实体主控器包括第一信号处理单元和第一指令处理单元，所述第一信号处理单元负责读取所述实体传感器传递的数据并处理，输出机器人的位置信息和机器人ID，所述第一指令处理单元识别通信信息的有效性以及机器人的穿越请求，并控制所述实体状态指示器的显示，所述实体主控器控制所述实体通信单元收发信息和控制指令，所述实体状态指示器显示机器人穿越的状态；所述虚拟穿越装置包括虚拟传感器、虚拟主控器、虚拟通信单元和虚拟状态指示器，所述虚拟传感器判断机器人是否进入了穿越区域并读取机器人ID信息传递给所述虚拟主控器，所述虚拟主控器包括第二信号处理单元和第二指令处理单元，所述第二信号处理单元负责读取所述虚拟传感器传递的数据并处理，输出机器人的位置信息和机器人ID，所述第二指令处理单元识别通信信息的有效性以及机器人的穿越请求，并控制所述虚拟状态指示器的显示，所述虚拟主控器控制所述实体通信单元收发信息和控制指令，所述虚拟状态指示器显示机器人穿越的状态；所述实体通信单元与所述虚拟通信单元进行数据交换。进一步的，所述实体传感器为超声波传感器和RFID读取器，所述机器人携带唯一的ID识别标识。进一步的，所述实体主控器采用Arduino系列控制器或RaspberryPi系列。进一步的，所述实体通信单元和虚拟通信单元采用无线通信方式。进一步的，所述实体通信单元和虚拟通信单元采用有线通信方式。进一步的，所述实体状态指示器为彩色LED矩阵。本专利技术和现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、降低对机器人比赛场地的要求，减少搭建和控制实体机器人的困难；2、有效地结合了实体机器人比赛和虚拟机器人比赛的优点，有利于推广和组织比赛。附图说明图1为本专利技术系统框图。具体实施方式结合图1，一种用于机器人比赛的虚实空间穿越装置，它包括实体穿越装置1和虚拟穿越装置2；所述实体穿越装置1的功能是确定实体机器人是否进入该装置并发出了正确的穿越请求，在收到请求时，与虚拟穿越装置2协商，确定穿越请求是否可以被满足，通知实体机器人穿越请求的结果，实体穿越装置1同时需要显示穿越过程的状态；所述虚拟穿越装置2是实体穿越装置1在虚拟空间的仿真，它确定虚拟机器人是否进入该装置并发出了正确的穿越请求，在收到请求时，与实体穿越装置1协商，确定穿越请求是否能被满足，通知虚拟机器人穿越请求的结果，虚拟穿越装置2同时需要显示穿越过程的状态。所述实体穿越装置1包括实体传感器11、实体主控器12、实体通信单元13和实体状态指示器14，所述实体传感器11判断机器人是否进入了穿越区域并读取机器人ID信息传递给所述实体主控器12，所述实体主控器12包括第一信号处理单元12a和第一指令处理单元12b，所述第一信号处理单元12a负责读取所述实体传感器11传递的数据并处理，输出机器人的位置信息和机器人ID，所述第一指令处理单元12b识别通信信息的有效性以及机器人的穿越请求，并控制所述实体状态指示器14的显示，所述实体主控器12控制所述实体通信单元13收发信息和控制指令，所述实体状态指示器14显示机器人穿越的状态；所述虚拟穿越装置2包括虚拟传感器21、虚拟主控器22、虚拟通信单元23和虚拟状态指示器24，所述虚拟传感器21判断机器人是否进入了穿越区域并读取机器人ID信息传递给所述虚拟主控器22，所述虚拟主控器22包括第二信号处理单元22a和第二指令处理单元22b，所述第二信号处理单元22a负责读取所述虚拟传感器21传递的数据并处理，输出机器人的位置信息和机器人ID，所述第二指令处理单元22b识别通信信息的有效性以及机器人的穿越请求，并控制所述虚拟状态指示器24的显示，所述虚拟主控器22控制所述虚拟通信单元23收发信息和控制指令，所述虚拟状态指示器24显示机器人穿越的状态；所述实体通信单元13与所述虚拟通信单元23进行数据交换，作为实体机器人与虚拟机器人之间交换信息的途径。所述实体传感器11为超声波传感器和RFID读取器，所述机器人携带唯一的ID识别标识。所述实体主控器12采用Arduino系列控制器或RaspberryPi系列。所述实体通信单元13和虚拟通信单元23采用无线通信方式或者有线通信方式。所述实体状态指示器14为彩色LED矩阵，过LED矩阵形成不图案用以代表不同机器人或队伍，所处的竞技状态，如：彩色S代表开始比赛，红色数字代表机器人第几次通过，彩色E代表正处理穿越请求，彩色X代表穿越请求被拒绝，闪烁箭头代表穿越请求被接受。实施例：以机器人竞速比赛为例，比赛分为实体空间竞速和虚拟空间竞速两个部分。参赛者不但要制作实体机器人，还要在虚拟机器人平台搭建虚拟机器人，虚拟机器人平台提供了与实体穿越装置功能一致的虚拟穿越装置，它们内置的模块一一对应并能够进行数据通信。实体机器人携带唯一的ID标识，如RFID，当实体机器人完成规定的路线并进入穿越区域时，实体传感器11探测到该机器人，实体主控器12处理该机器人的穿越请求，其中第一信号处理单元12a负责读取实体传感器11的数据并处理，输出机器人位置信息和机器人ID，第一指令处理单元12b识别通信信息的有效性以及机器人的穿越请求，并控制实体状态指示器14实时显示。当穿越请求满足时，该实体机器人穿越成虚拟机器人，并继续在虚拟平台上按虚拟路线前进。最后计算机器人在实体空间和虚拟空间的总用时，确定比赛成绩。另外，比赛还可以设置成机器人从实体空间进入虚拟空间，再从虚拟空间进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于机器人比赛的虚实空间穿越装置，其特征在于：它包括实体穿越装置(1)和虚拟穿越装置(2)；所述实体穿越装置(1)包括实体传感器(11)、实体主控器(12)、实体通信单元(13)和实体状态指示器(14)，所述实体传感器(11)判断机器人是否进入了穿越区域并读取机器人ID信息传递给所述实体主控器(12)，所述实体主控器(12)包括第一信号处理单元(12a)和第一指令处理单元(12b)，所述第一信号处理单元(12a)负责读取所述实体传感器(11)传递的数据并处理，输出机器人的位置信息和机器人ID，所述第一指令处理单元(12b)识别通信信息的有效性以及机器人的穿越请求，并控制所述实体状态指示器(14)的显示，所述实体主控器(12)控制所述实体通信单元(13)收发信息和控制指令，所述实体状态指示器(14)显示机器人穿越的状态；所述虚拟穿越装置(2)包括虚拟传感器(21)、虚拟主控器(22)、虚拟通信单元(23)和虚拟状态指示器(24)，所述虚拟传感器(21)判断机器人是否进入了穿越区域并读取机器人ID信息传递给所述虚拟主控器(22)，所述虚拟主控器(22)包括第二信号处理单元(22a)和第二指令处理单元(22b)，所述第二信号处理单元(22a)负责读取所述虚拟传感器(21)传递的数据并处理，输出机器人的位置信息和机器人ID，所述第二指令处理单元(22b)识别通信信息的有效性以及机器人的穿越请求，并控制所述虚拟状态指示器(24)的显示，所述虚拟主控器(22)控制所述虚拟通信单元(23)收发信息和控制指令，所述虚拟状态指示器(24)显示机器人穿越的状态；所述实体通信单元(13)与所述虚拟通信单元(23)进行数据交换。...
【技术特征摘要】
1.一种用于机器人比赛的虚实空间穿越装置，其特征在于：它包括实体穿越装置(1)和虚拟穿越装置(2)；所述实体穿越装置(1)包括实体传感器(11)、实体主控器(12)、实体通信单元(13)和实体状态指示器(14)，所述实体传感器(11)判断机器人是否进入了穿越区域并读取机器人ID信息传递给所述实体主控器(12)，所述实体主控器(12)包括第一信号处理单元(12a)和第一指令处理单元(12b)，所述第一信号处理单元(12a)负责读取所述实体传感器(11)传递的数据并处理，输出机器人的位置信息和机器人ID，所述第一指令处理单元(12b)识别通信信息的有效性以及机器人的穿越请求，并控制所述实体状态指示器(14)的显示，所述实体主控器(12)控制所述实体通信单元(13)收发信息和控制指令，所述实体状态指示器(14)显示机器人穿越的状态；所述虚拟穿越装置(2)包括虚拟传感器(21)、虚拟主控器(22)、虚拟通信单元(23)和虚拟状态指示器(24)，所述虚拟传感器(21)判断机器人是否进入了穿越区域并读取机器人ID信息传递给所述虚拟主控器(22)，所述虚拟主控器(22)包括第二信号处理单元(22a)和第二指令处理单元(22b)，所述第二信号处理单元(22a)负责读取...
【专利技术属性】
技术研发人员：周兆达，
申请(专利权)人：北京酷思倍科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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