基于机械臂机械运动机制的图形成像控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于机械臂机械运动机制的图形成像控制方法，包括下列步骤：（1）将主、从机器人的控制机柜通过网线并联，实现主、从机器人之间的动作耦合；（2）将机器人的实时空间坐标数据传送给电脑工作站；（3）电脑工作站将实时空间坐标数据转化为动态图像的运动驱动；（4）电脑将网页动态图像传送到固定在机器人上的IPS显示屏幕上；（5）主、从机器人通过机械臂施教器编程同步带动屏幕运动，并实现实时驱动屏幕中图形的运动。本发明专利技术建立了机器人运动路径与视频内容的实时通讯机制，使视频中的二维或是三维图像，以及视频的声音与机器人在空间中的运动相关联，实现视频内容能够跟随机器人以及屏幕的运动而进行相关联的运动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及影音视频图像
，具体是一种通过机械臂运动机制2D/3D图形实时成像的控制技术。
技术介绍
机器人技术与屏幕的结合赋予了视频更灵活更丰富的呈现方式，屏幕通过机器人的机械运动可以实现空间上的位移与旋转，并与参与者或者观众形成某种互动，从而增强视频内容的表现力和渲染力。目前机械臂与屏幕技术的结合开始逐渐运用在舞台呈现，广告创意，传媒互动等领域。然而机械臂往往仅是用作于屏幕抬举、运动以及旋转的机械装置，而缺乏与视频中内容的有效互动，观看者也难以通过交互技术与机械臂以及视频呈现的内容进行交流与互动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种建立机器人运动路径与视频内容的实时通讯机制，使视频中的二维或是三维图像，以及视频的声音与机器人在空间中的运动相关联，实现视频内容能够跟随机器人以及屏幕的运动而进行相关联运动的基于机械臂机械运动机制的图形成像控制方法。本专利技术的技术解决方案是：一种基于机械臂机械运动机制的图形成像控制方法，其特征是：包括下列步骤：（1）将主、从机器人的控制机柜通过网线并联，实现主、从机器人之间的动作耦合；（2）将机器人的实时空间坐标数据传送给电脑工作站；（3）电脑工作站将实时空间坐标数据转化为动态图像的运动驱动；（4）电脑将网页动态图像传送到固定在机器人上的IPS显示屏幕上；（5）主、从机器人通过机械臂施教器编程同步带动屏幕运动，并实现实时驱动屏幕中图形的运动。步骤（2）中，机器人将实时时间坐标的三维向量信息以X，Y，Z和A，B，C6组数值通过以太网以XML数据协议从人机交互界面不断传送给电脑工作站，其中XYZ表示为机器人工具坐标中心距离时间坐标原点在三个维度上的位移，而A,B,C则是该坐标的向量分别相对于X,Y,Z轴旋转的角度，这六组数值组成的矩阵通过算法编程实时控制屏幕中图像因素在空间运动中的位移大小，速度与转动方式，以及与相机的相对位置变换。步骤（3）中，电脑工作站使用WebGl工具将机器人实时坐标数据通过JavaScript语言转化为动态图像的运动驱动。步骤（4）中，电脑将网页动态图像通过MiniDP转HDMI数据线传送到机器人法兰盘末端固定的IPS显示屏幕上。步骤（5）的具体方法是：将编写好的机械臂控制程序分别输入两台机械臂中，运行程序，主、从机械臂承载IPS屏幕到达工作位置，控制程序发出指令通过机械运动信号输出驱动机械臂运动，电脑工作站服务器开始实时读取机械臂施教器上的空间坐标数据，JavaScript将空间坐标数据实时生成动态图像并显示在WebGL的动态网页上，动态网页图像通过MiniDP转HDMI数据线传送到IPS显示屏幕上并实时进行更新。本专利技术建立了机器人运动路径与视频内容的实时通讯机制，使视频中的二维或是三维图像，以及视频的声音与机器人在空间中的运动相关联，实现视频内容能够跟随机器人以及屏幕的运动而进行相关联的运动，比如加速移动，旋转，静止以及放大与缩小。这种关联是建立在机械臂，屏幕与视频像素间的实时关联的数学机制之上的，因此具有普适性，也可以拓展于机械装置在虚拟现实的图像增强方面的技术应用。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术一个实施例的系统构成示意图。1为机器人控制机柜；2为机械臂施教器界面；3为电脑工作站；4为主机械臂及相应控制屏幕；5为从机械盘及相应控制屏幕。具体实施方式如图1所示，系统由两台机械臂，两台机器人控制机柜，一台机器人施教器，两台IPS显示屏幕以及一台电脑工作站组成。IPS显示屏幕通过螺栓固定在机械臂末端法兰盘上，两台机器人控制机柜通过数据线实现并联，每台控制机柜分别通过网线接入电脑工作站的公共以太网，电脑中的图形生成的动态网页平台通过MiniDP转HDMI数据线接入机械臂控制的IPS显示屏中。一种基于机械臂机械运动机制的图形成像控制方法，包括下列步骤：（1）将主、从机器人的控制机柜通过网线并联，实现主、从机器人之间的动作耦合；（2）将机器人的实时空间坐标数据传送给电脑工作站；（3）电脑工作站将实时空间坐标数据转化为动态图像的运动驱动；（4）电脑将网页动态图像传送到固定在机器人上的IPS显示屏幕上；（5）主、从机器人通过机械臂施教器编程同步带动屏幕运动，并实现实时驱动屏幕中图形的运动。步骤（2）中，机器人将实时时间坐标的三维向量信息以X，Y，Z和A，B，C6组数值通过以太网以XML数据协议从人机交互界面不断传送给电脑工作站，其中XYZ表示为机器人工具坐标中心距离时间坐标原点在三个维度上的位移，而A,B,C则是该坐标的向量分别相对于X,Y,Z轴旋转的角度，这六组数值组成的矩阵通过算法编程实时控制屏幕中图像因素在空间运动中的位移大小，速度与转动方式，以及与相机的相对位置变换。步骤（3）中，电脑工作站使用WebGl工具将机器人实时坐标数据通过JavaScript语言转化为动态图像的运动驱动。步骤（4）中，电脑将网页动态图像通过MiniDP转HDMI数据线传送到机器人法兰盘末端固定的IPS显示屏幕上。步骤（5）的具体方法是：将编写好的机械臂控制程序分别输入两台机械臂中，运行程序，主、从机械臂承载IPS屏幕到达工作位置，控制程序发出指令通过机械运动信号输出驱动机械臂运动，电脑工作站服务器开始实时读取机械臂施教器上的空间坐标数据，JavaScript将空间坐标数据实时生成动态图像并显示在WebGL的动态网页上，动态网页图像通过MiniDP转HDMI数据线传送到IPS显示屏幕上并实时进行更新。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机械臂机械运动机制的图形成像控制方法，其特征是：包括下列步骤：（1）将主、从机器人的控制机柜通过网线并联，实现主、从机器人之间的动作耦合；（2）将机器人的实时空间坐标数据传送给电脑工作站；（3）电脑工作站将实时空间坐标数据转化为动态图像的运动驱动；（4）电脑将网页动态图像传送到固定在机器人上的IPS显示屏幕上；（5）主、从机器人通过机械臂施教器编程同步带动屏幕运动，并实现实时驱动屏幕中图形的运动。

【技术特征摘要】
1.一种基于机械臂机械运动机制的图形成像控制方法，其特征是：包括下列步骤：（1）将主、从机器人的控制机柜通过网线并联，实现主、从机器人之间的动作耦合；（2）将机器人的实时空间坐标数据传送给电脑工作站；（3）电脑工作站将实时空间坐标数据转化为动态图像的运动驱动；（4）电脑将网页动态图像传送到固定在机器人上的IPS显示屏幕上；（5）主、从机器人通过机械臂施教器编程同步带动屏幕运动，并实现实时驱动屏幕中图形的运动。2.根据权利要求1所述的基于机械臂机械运动机制的图形成像控制方法，其特征是：步骤（2）中，机器人将实时时间坐标的三维向量信息以X，Y，Z和A，B，C6组数值通过以太网以XML数据协议从人机交互界面不断传送给电脑工作站，其中XYZ表示为机器人工具坐标中心距离时间坐标原点在三个维度上的位移，而A,B,C则是该坐标的向量分别相对于X,Y,Z轴旋转的角度，这六组数值组成的矩阵通过算法编程实时控制屏幕中图像因素在空间运动中的位移大小，速度与转动方式，以及与相...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟浩，陈济林，
申请(专利权)人：上海大界机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31