一种机器人手势交互方法及装置制造方法及图纸

一种机器人手势交互方法及装置，所述的手势互动装置由手势传感器、若干个触摸传感器，显示装置构成；所采用的指令分为运行指令、普通指令和即时指令三种，手势传感器所识别的手势分为通用手势与特选手势，触摸传感器分为通用触摸传感器与特选触摸传感器两组。通过所述的手势交互方法与手势互动装置可以在不使用手机、电脑等终端的情况下实现人与机器人的直接交流与控制，从而增强互动效果。

A robot gesture interaction method and device

【技术实现步骤摘要】
一种机器人手势交互方法及装置
本专利技术涉及机器人控制领域，具体涉及一种采用手势传感器与触摸传感器来实现对机器人控制的交互方法及装置。
技术介绍
小型机器人尤其是玩具机器人在控制与编程时往往需要使用手机或电脑等终端，这主要是难以在机器人上安装足够小巧且方便的交互界面；但这个缺陷导致机器人与人的互动带上了隔阂，使产品缺乏亲和力。
技术实现思路
为消除上述缺陷，本专利技术公开一种综合应用手势传感器与触摸传感器的机器人控制与编程的交互方法及其装置，可以在不借助手机与电脑等终端的情况下，实现对机器人的直接控制。本专利技术公开的手势交互装置由手势传感器、若干个触摸传感器，显示装置构成；手势交互装置安装在机器人表面，手势交互装置内的各个部件与机器人中的控制器相连接，在后续文字中将机器人中的控制器称为主控制器；这里提到的触摸传感器也可以被替换为机械按键。主控制器除了控制机器人的运行外，还会读取触摸传感器的信息(即触摸传感器是否被触摸、按压)，手势传感器感应到的手势信息也会发送给主控制器，主控制器根据收到的信息控制显示装置向用户反馈信息。对于机器人的控制有三大要素：1、指令，机器人受用户发出的指令的控制。2、控制手势交互装置的工作状态，比如：手势交互装置具有两种主要的工作状态：指令状态和待机状态，指令状态下手势交互装置可以接受用户输入的指令，用户可以通过手势交互装置对机器人发出指令，并且在完成指令输入后，将手势交互装置切换到待机状态；待机状态下，用户可以控制机器人执行指令，也可以中断指令的运行，还可以将手势交互装置切换到指令输入状态。3、信息反馈，用户使用手势交互装置时，往往需要手势交互装置给出相应的信息反馈，以便用户与手势交互装置进行良好的互动。机器人的指令可以分为运行指令、普通指令和即时指令三类；运行指令控制指令输入与运行，而普通指令与即时指令则直接控制机器人动作。运行指令用于控制手势交互装置在指令状态与待机状态之间的切换；运行指令也用于在指令状态下，引导和控制指令输入的过程；运行指令还用于在待机状态下，控制已输入指令的运行。普通指令操作机器人做出具体动作，普通指令由指令码与指令参数两部分构成；指令码决定机器人动作的类型，比如：前进、后退、播放音乐等；而指令参数指示动作的具体细节属性，比如：运动距离、运动速度、运动/停止运动条件、播放音乐的音量等。此外，在机器人运动或程序运行时，需要迅速的命令机器人做出响应，比如：中断机器人的动作，而实现这样功能的指令称为即时指令，输入即时指令必须快捷且准确；因此即时指令由手势传感器输出的单个手势构成。对于一个手势传感器来说，在保证识别手势正确性的前提下，能够识别的手势是有限的，比如APDS9960手势传感器能识别出的手势包括：上、下、左、右、接近、远离、不确定等七种，而PAJ7620U2手势传感器能识别出的手势包括：上、下、左、右、接近、远离、顺时针、逆时针、挥手等九种；而为实现对机器人有效控制所需的指令码的数量通常远超手势传感器能识别出的手势数量；在后续文字中假定手势传感器能识别出p个手势，这p个手势中选择不易被错误判断的q个手势，被选出的q个手势被归为特选手势，特选手势专用于即时指令的输入，其余p-q个手势被归为通用手势。手势交互装置中触摸传感器的数量为m个，选取n个触摸传感器专用于运行指令的输入，被归为特选触摸传感器；其它m-n个触摸传感器被归为通用触摸传感器。运行指令的输入是通过以预定的方式触摸特选触摸传感器完成。触摸传感器被触摸(按压)过的次数被称为触摸传感器的触摸状态，被触摸过奇数次的通用触摸传感器的触摸状态设定为1，没有被触摸过以及被触摸过偶数次的通用触摸传感器的触摸状态设定为0。普通指令中的指令码由手势传感器输出的一个通用手势和一个序号构成，序号可以由通用触摸传感器触摸状态的组合确定，序号也可以是以预定方式操作通用触摸传感器确定；普通指令中的指令参数，由用户按照预定方式对触摸传感器的操作确定。通过本专利技术公开的手势交互装置输入普通指令(即编程)的通常步骤如下：一、以预定方式触摸特选触摸传感器，发出运行指令，使手势交互装置由待机状态进入指令状态，开始输入指令码。二、相对手势传感器做出通用手势，随后触摸通用触摸传感器，这两个动作的先后顺序可以交换；若采用触摸通用触摸传感器的触摸状态来确定序号，被触摸过奇数次的通用触摸传感器的触摸状态设定为1，没有被触摸过以及被触摸过偶数次的通用触摸传感器的触摸状态设定为0；通用手势的手势数为p-q，而通用触摸传感器的触摸状态组合数为2(m-n)，则可以使用的指令码的数量可以达到(p-q)*2(m-n)。三、完成指令码输入后，以预定方式触摸特选触摸传感器，发出运行指令，开始输入指令参数。四、指令参数可以是具体的数量也可以是通用触摸传感器的0-1状态，其输入需要按照预定方式触摸通用触摸传感器完成，输入指令参数。五、完成指令参数输入后，以预定方式触摸特选触摸传感器，发出运行指令，使手势交互装置进入待机状态。即时指令是通过相对手势传感器做出特选手势完成，每一个特选手势对应一个即时指令。控制器通过读取手势传感器和触摸传感器输出的信息，来来读取用户发出的指令，当手势交互装置处于指令状态下时，主控制器读取用户输入的通用手势和触摸传感器输出的信息来读取普通指令和运行指令，依据读取到的信息控制显示装置向用户反馈信息，并引导互动过程；当手势交互装置处于待机状态下时，主控制器读取触摸传感器输出的信息来读取运行指令，在依据接收到的运行指令来运行普通指令指定的动作，同时控制显示装置向用户反馈信息，并引导互动过程；当手势交互装置处于指令状态与待机状态时，主控制器读取到特选手势时，立即执行特选手势对应的即时指令。进一步的，在输入指令码时，若打算以预定方式操作通用触摸传感器确定序号，其操作步骤为：长按触摸传感器21，随后触摸(按压)触摸传感器23，每触摸一次，序号数值加一，若触摸触摸传感器22，枚触摸一次，序号减一。附图说明图1为手势交互装置的实施例示意图。图2为手势交互装置的实施例的结构框图。具体实施方式为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参考图1及图2，手势交互装置安装在机器人表面；手势交互装置的构成包括手势传感器1、触摸传感器(包括：触摸传感器21、触摸传感器22、触摸传感器23、触摸传感器24)、环形LED灯以及显示器4构成；手势交互装置内的各个部件与机器人中的控制器(即主控制器)相连接；这里用到的触摸传感器也可以被替换为机械按键。环形LED灯上具有8颗呈环形分布的LED灯，即LED灯31、LED灯32、LED灯33、LED灯34、LED灯35、LED灯36、LED灯37、LED灯38。环形LED灯3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人手势交互方法及装置，由手势传感器、若干个触摸传感器，显示装置构成，手势交互装置内的各个部件与主控制器相连接，其特征在于：手势交互装置安装在机器人的表面；用户控制机器人的指令分为运行指令、普通指令与即时指令，运行指令控制指令输入与运行；用户通过普通指令操作机器人做出具体动作，普通指令由指令码与指令参数两部分构成；即时指令用于迅速的命令机器人做出响应；手势交互装置所能识别的手势被区分为通用手势与特选手势，触摸传感器被分为通用传感器与特选传感器两组。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人手势交互方法及装置，由手势传感器、若干个触摸传感器，显示装置构成，手势交互装置内的各个部件与主控制器相连接，其特征在于：手势交互装置安装在机器人的表面；用户控制机器人的指令分为运行指令、普通指令与即时指令，运行指令控制指令输入与运行；用户通过普通指令操作机器人做出具体动作，普通指令由指令码与指令参数两部分构成；即时指令用于迅速的命令机器人做出响应；手势交互装置所能识别的手势被区分为通用手势与特选手势，触摸传感器被分为通用传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖九如，
申请(专利权)人：肖九如，
类型：发明
国别省市：四川;51