一种智能运动系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种智能运动系统及方法，包括处理器模块、测量模块、传感器模块、驱动模块和人机交互模块，以及以下步骤：S1，记录用户的初始位置；S2，将初始位置用户实时设定为锚点；S3，检测用户实时位置；S4，若用户实时位置与锚点位置之间的阈值大于预设阈值，则进入S5，否则返回S3；S5，记录用户实时位置；S6，根据位置与锚点之间的矢量生成运动路径；S7，将用户实时位置设定为锚点，重复S3‑S6。本发明专利技术公开一种智能运动系统，包括处理器模块、测量模块、传感器模块、驱动模块和人机交互模块。本发明专利技术不需要GPS系统实现对使用者定位，并且减少了人工干预，实现智能化操作。

An Intelligent Motion System and Method

The invention discloses an intelligent motion system and method, including processor module, measurement module, sensor module, driver module and human-computer interaction module, and the following steps: S1, recording the user's initial position; S2, setting the user's initial position as an anchor point in real time; S3, detecting the user's real-time position; S4, if the threshold between the user's real-time position and the anchor position is greater than the pre-position. Set threshold, then enter S5, otherwise return to S3; S5, record the user's real-time position; S6, according to the vector between the position and anchor, generate the motion path; S7, set the user's real-time position as anchor, repeat S3 S6. The invention discloses an intelligent motion system, which comprises a processor module, a measurement module, a sensor module, a driving module and a human-computer interaction module. The invention does not need GPS system to realize user positioning, reduces manual intervention and realizes intelligent operation.

【技术实现步骤摘要】
一种智能运动系统及方法
本专利技术涉及导航定位系统，特别是涉及一种智能运动系统。
技术介绍
现代生活中对于移动设备自动化和智能化的要求不断提高。例如手推车，行李箱，购物车，婴儿车，无人飞行器、运输设备等，都需要人手操作，局限双手作业的可能性，限制人们生活和工作的效率。并可能由于人为的疏忽，造成遗漏和损失。智能移动设备在不需要人手操作的情况下，能够自动配合使用者的移动，将会大幅提高效率。目前已经有一些智能定位技术的出现，这些定位技术本质上是根据目标物与设备之间的相对位置来实现的，但是这些定位技术不能满足一些特定情况的需求。申请公布号为CN106970627A的中国专利技术专利申请公布了一种智能跟随系统，该系统通过采用超声波定位，使携带的物品可以在近距离内跟随使用者。但跟随方式不符合人们对移动设备的使用习惯和实际需要。例如婴儿车、行李箱、手推车等重要设备，在移动时能够保持在使用者的视线范围内更能符合使用习惯，无需使用者分心照顾。例如在高尔夫球场，带方向导航的高尔夫球包车只能在球员身后运动，球员需要不时地回头观察球包车的运动状态，确认高尔夫球包不会因为球包车在不同地形的运动状态而导致掉落或损毁，这个过程会耗费球员的精力，影响球员的竞技状态。
技术实现思路
本专利技术提供一种智能运动方法，包括以下步骤：S1，记录目标物的初始位置；S2，将初始位置设定为锚点；S3，检测目标物实时位置；S4，若目标物实时位置与锚点位置之间的阈值大于预设阈值，则进入S5，否则返回S3；S5，记录目标物实时位置；S6，根据目标物实时位置与锚点之间的矢量生成运动路径；S7，将目标物实时位置设定为锚点，重复S3-S6；步骤S6中所述矢量为目标物在实时与锚点设定时间之间的位置变化，包括方向和最短距离。当方法停止后，每次都从步骤S1开始重新启动。其中，所述初始位置和实时位置包括路径时间、路径距离和路径转向角度。其中，所述步骤S3还包括根据位移记录对锚点的读数进行转换。其中，所述步骤S4中的阈值为距离阈值、时间阈值、加速度阈值、角度阈值中的一种或一种以上的结合；其中，所述步骤S6还包括速度优化和弧线路径优化，所述弧形路径优化是在2条或以上的路径合并时才执行。本专利技术所述一种智能运动方法还能实现不同的运动模式，包括智能伴行模式、跟随模式和召唤模式。所述智能伴行模式、跟随模式和召唤模式通过比较目标物实时位置与预设目标距离和预设目标范围来进行不同运动模式的转换。其中，当目标物在运动装置的前方位置，以及参数所设定的跟随模式范围内时，会执行跟随模式。当目标物与运动装置的距离大于参数所设定的执行召唤模式的最小目标距离时，不论方向，会执行召唤模式。当目标物与运动装置的距离小于参数所设定的执行召唤模式的最小目标距离，并且控制点不在参数所设定的角度范围内时，会执行智能伴行模式。所述步骤S6还包括路径修正，其中包括碰撞预警检测方法、Y轴路径修正、X轴路径修正和智能路径修正。所述碰撞预警检测方法在于比较智能运动系统距离目标物实时位置与预设距离阈值和角度阈值，当智能运动系统距离目标物实时位置落入预设距离阈值和角度阈值范围内时，则停止；当智能运动系统距离目标物实时位置不在预设距离阈值和角度阈值范围内时，则进行Y轴路径修正。所述Y轴路径修正计算目标物实时位置与X轴的实际距离，将实际距离与预设偏差值比较，当实际距离不在预设偏差范围时，生成修正路径，然后进行智能路径修正；当实际距离在预设偏差范围时，直接进行X轴路径修正。所述X轴路径修正计算目标物实时位置与Y轴的实际距离，将实际距离与预设偏差值比较，当实际距离不在预设偏差范围时，生成修正路径，然后进行X轴路径修正；当实际距离在预设偏差范围时，直接进行智能路径修正。所述智能路径修正计算目标物实时位置与X轴、Y轴的实际距离，将实际距离与预设偏差值比较，当实际距离不在预设偏差范围时，生成修正路径，然后进入步骤B1；当实际距离小于预设偏差时，直接进入步骤B1。智能路径修正中，所述目标物为互动目标物，包括目标物、障碍物以及场景中的其他物体，在互动目标物是目标物以外的情况下，会进行避障路径修正。根据上述一种智能运动方法，本专利技术还公开一种智能运动系统，可以在根据控制点或使用者的状态进行智能运动，减少人工干预，方便使用。本专利技术所述一种智能运动系统，包括处理器模块、测量模块、传感器模块、驱动模块和人机交互模块。其中，所述处理器模块接收并保存各个模块的信息，同时根据人机交互模块的参数设定，计算运动路径并将相应的输出指令发送至驱动模块。所述测量模块用于测量目标物相对于运动装置的距离和角度，并将信息发送至处理器模块。所述传感器模块用于测量运动装置的加速度以及角速度的信息并发送至处理器模块。所述驱动模块用于将运动装置的速度信息发送到处理器模块，接收处理器模块所发送的输出指令并执行，。所述人机交互模块用于设定各种参数并保存在处理器模块中，同时接收处理器模块发送的信息和发送信息至处理器模块。所述处理器模块处理器模块包括CPU和记忆体，CPU会将接收到的目标物初始位置信息设定为锚点，当CPU接收到测量模块所发送的实时位置信息与锚点的距离大于人机交互模块所预设距离阈值时，记忆体会记录目标物实时位置信息，CPU会计算锚点与当前位置之间的路径，同时根据传感器模块和驱动模块所反馈的信息生成指令发送至驱动模块输出；CPU还记录运行信息，并将信息通过人机交互模块发送至外部程序。所述测量模块包括安装在智能运动系统中的信号接收和处理装置以及安装在遥控器单元中的信号发射装置，智能系统中的信号接收和处理装置接收遥控器单元的信号发射装置发出的遥控器单元的标记信号，计算出遥控器单元与智能运动系统的相对位置，并将该位置信号发送至记忆体中；或者信号接收和处理装置直接接收信号发射装置发出的遥控器的位置信号，并将该位置信号发送至记忆体中；所述位置信号包括目标物初始位置和目标物实时位置；所述测量模块还包括安装在智能系统中的障碍物测量装置，用于测量障碍物的位置，并将障碍物的位置信息发送到CPU。所述障碍物测量装置可以是超声波系统、激光扫描系统等现有测量系统的装置。所述传感器模块为多轴运动传感器，多轴运动传感器检测智能运动系统的加速度和角速度的信号，并将该信号发送至记忆体中。所述驱动模块包括两个或两个以上的驱动轮，每个驱动轮上分别设置有驱动其运行的驱动电机，每个驱动轮的轮轴上均设置有速度传感器，每个速度传感器将检测到的对应的驱动轮的速度信号发送至记忆体中。CPU接收记忆体发送来的遥控器单元的标记信号、位置信号、智能运动系统的加速度和角速度信号以及两个驱动轮的速度信号，对上述信号进行处理，判断整个系统的行进模式，并将指令发送至每个驱动电机来使驱动轮直行或转弯。所述人机交互模块包括可触控显示器单元以及与外挂程序通信的数据接口，可触控显示器单元和通过数据接口连接的外挂程序可以将用户设定的参数信息发送到记忆体中和接收从处理器模块中的CPU反馈的智能运动系统实时信息。本专利技术根据实际需求还能实现一个或以上的目标物为一个或以上的系统提供运动信息。本专利技术所述的智能运动系统不依靠GPS的导航控制，根据目标物在两个时间点内发生的位移矢量，通过上述智能运动方法，计算相应的移动路径，输出并优化相应的移动路径，实现运动装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能运动方法，其特征在于，包括以下步骤：.S1，记录目标物的初始位置；S2，将初始位置设定为锚点；S3，检测目标物实时位置；S4，若目标物实时位置与锚点位置之间的阈值大于预设阈值，则进入S5，否则返回S3；S5，记录目标物实时位置；S6，根据目标物实时位置与锚点之间的矢量生成运动路径；S7，将目标物实时位置设定为锚点，重复S3‑S6。

【技术特征摘要】
1.一种智能运动方法，其特征在于，包括以下步骤：.S1，记录目标物的初始位置；S2，将初始位置设定为锚点；S3，检测目标物实时位置；S4，若目标物实时位置与锚点位置之间的阈值大于预设阈值，则进入S5，否则返回S3；S5，记录目标物实时位置；S6，根据目标物实时位置与锚点之间的矢量生成运动路径；S7，将目标物实时位置设定为锚点，重复S3-S6。2.根据权利要求1所述一种智能运动方法，其特征在于，所述初始位置和实时位置包括路径时间、路径距离和路径转向角度；所述步骤S3还包括根据位移记录对锚点的读数进行转换；所述步骤S4中的阈值为距离阈值、时间阈值、加速度阈值、角度阈值中的一种或一种以上的结合；所述步骤S6中所述矢量为目标物在实时与锚点设定时间之间的位置变化，包括方向和最短距离；所述步骤S6还包括速度优化和弧线路径优化；所述步骤S6还包括碰撞预警检测方法，所述碰撞预警检测方法在于比较目标物实时位置与预设距离阈值和角度阈值，当目标物实时位置落入预设距离阈值和角度阈值范围内时，则停止；当目标物实时位置不在预设距离阈值和角度阈值范围内时，则进行Y轴路径修正。3.根据权利要求2所述一种智能运动方法，其特征在于，所述Y轴路径修正为计算目标物实时位置与X轴的实际距离，将实际距离与预设偏差值比较，当实际距离不在预设偏差范围时，生成修正路径，然后进行Y轴路径修正；当实际距离在预设偏差范围时，直接进行X轴路径修正。4.根据权利要求3所述一种智能运动方法，其特征在于，所述X轴路径修正为计算目标物实时位置与Y轴的实际距离，将实际距离与预设偏差值比较，当实际距离不在预设偏差范围时，生成修正路径，然后进行X轴路径修正；当实际距离在预设偏差范围时，直接进行智能路径修正。5.根据权利要求4所述一种智能运动方法，其特征在于，所述智能路径修正为计算目标物实时位置与X轴、Y轴的实际距离，将实际距离与预设偏差值比较，当实际距离不在预设偏差范围时，生成修正路径，然后回到Y轴路径修正；当实际距离小于预设偏差时，直接回到Y轴路径修正；智能路径修正中，所述目标物为互动目标物，包括目标物、障碍物以及场景中的其他物体，在互动目标物是目标物以外的情况下，会进行避障路径修正。6.根据权利要求1所述一种智能运动方法，其特征在于，具有不同的运动模式，包括智能伴行模式、跟随模式和召唤模式，通过比较目标物实时位置与预设目标距离和预设目标范围进行不同运动模式的转换。7.一种智能运动系统，其特征在于，包括处理器模块、测量模块、传感器模块、驱动模块和人机交互模块；其中，所述处理器模块接收并保存各个模块的信息，同时根据人机交互模块的参数设定，...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟胤舜，
申请(专利权)人：钟胤舜，
类型：发明
国别省市：广东,44