基于虚拟现实的陪护机器控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于虚拟现实的陪护机器控制系统，其中：视觉单元，获取陪护机器周围的环境信息，并传递至虚拟场景生成单元和计算单元；计算单元，接收陪护机器控制指令，并依据环境信息计算得到陪护机器执行控制指令的动作序列；虚拟场景生成单元，用于将环境信息生成虚拟现实场景，并结合动作序列显示于所述触屏显示屏；触屏显示屏，用于接收针对动作序列的触屏调整指令并反馈至计算单元进行执行，接收针对动作序列的确认指令。采用上述方案，增加人机交互，实现陪护机器和人之间、陪护机器和环境之间自然、有效的交互，避免未知错误发生的概率，降低陪护机器对用户及所处环境造成危害的可能性。

Control system of nursing machine based on virtual reality

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟现实的陪护机器控制系统
本专利技术涉及机械控制领域，尤其涉及一种基于虚拟现实的陪护机器控制系统。
技术介绍
近年来，我国人口老龄化程度不断加深，卧床老人陪护需求不断增长，此外，由于车祸、事故等引起的肢体受伤患者的数量也在迅速增加，社会和家庭需要花费极大的代价来治疗和陪护这些患者，给家庭和社会带来了沉重的负担，为了满足卧床老人、患者等的基本生活需要，提高生活质量，智能陪护机器人成为当下的研究热点。而由于陪护机器人的工作环境比较复杂、操作对象和操作方式等具有不确定性，机器人与人之间、机器人与环境之间的交互复杂、甚至危险，容易对用户及所处环境造成危害；随着技术的发展，单一的交互方式已不能满足人们的需求。现有技术中陪护机器人自主导航、物品识别、物品抓取等独立的智能算法还不够成熟，难以很好的实现机器人和人之间、机器人和环境之间自然、安全、有效的沟通，难以实现对未知的、变化的居家环境局部区域的详细探索、抓取未识别物品等多样化、复杂的陪护需求。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术旨在提供一种基于虚拟现实的陪护机器控制系统。技术方案：本专利技术实施例中提供一种基于虚拟现实的陪护机器控制系统，包括：触屏显示屏、视觉单元、虚拟场景生成单元和计算单元，其中：所述视觉单元，用于获取陪护机器周围的环境信息，并传递至虚拟场景生成单元和计算单元；所述计算单元，用于接收陪护机器控制指令，并依据环境信息计算得到陪护机器执行控制指令的动作序列；所述控制指令用于控制陪护机器执行陪护目的；所述虚拟场景生成单元，用于将环境信息生成虚拟现实场景，并结合动作序列显示于所述触屏显示屏；所述触屏显示屏，用于接收针对动作序列的触屏调整指令并反馈至计算单元进行执行，并在接收针对动作序列的确认指令后，通过所述计算单元依据动作序列控制陪护机器执行控制指令。具体的，还包括语音单元，用于接收针对动作序列的语音调整指令，并在接收针对动作序列的确认指令后，通过所述计算单元依据动作序列控制陪护机器执行控制指令。具体的，所述计算单元，还用于依据环境信息对动作序列进行步骤划分并于触屏显示屏展示，接收针对动作序列中步骤的触屏调整指令或/和语音调整指令并反馈至计算单元进行执行。具体的，所述计算单元还包括训练学习模型，在所述计算单元依据环境信息计算得到陪护机器执行预演指令的动作序列后，将被调整后确认的动作序列作为样本进行训练学习；所述预演指令用于控制陪护机器预先演示执行陪护目的。具体的，所述训练学习模型还用于将陪护机器实际执行的动作序列作为样本进行训练学习。具体的，所述训练学习模型还用于依据环境信息计算得到陪护机器执行控制指令的动作序列。具体的，还包括云端服务器，用于向计算单元收集确认的动作序列和相应的执行结果，并处于与通信连接的陪护机器控制系统分享状态。具体的，所述云端服务器发送环境信息和训练指令至虚拟场景生成单元和计算单元，所述计算单元依据环境信息计算得到陪护机器执行训练指令的动作序列后，所述训练学习模型将被调整后确认的动作序列作为样本进行训练学习，所述云端服务器将被调整后确认的动作序列作为样本发送至原始陪护机器控制系统。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：增加人机交互，实现陪护机器和人之间、陪护机器和环境之间自然、有效的交互，避免未知错误发生的概率，降低陪护机器对用户及所处环境造成危害的可能性，体现卧床用户的主导地位；进一步的，云端共享调整成功的方案、卧床用户虚拟环境及陪护目标案例，为卧床用户提供娱乐、训练、互帮互助的平台，为云端连接的陪护机器控制系统提供学习数据，有利于更快地提高陪护机器控制系统服务能力。附图说明图1为本专利技术实施例中提供的基于虚拟现实的陪护机器控制系统的结构示意图；1-陪护机器；2-语音单元；3-触屏显示屏；4-视觉单元；5-用户；6-可移动支架；7-计算单元；8-云端服务器；9-云端服务器连接的陪护机器控制系统。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。参阅图1，其为本专利技术实施例中提供的基于虚拟现实的陪护机器控制系统的结构示意图，包括具体结构，以下结合附图进行详细说明。本专利技术实施例中提供一种基于虚拟现实的陪护机器控制系统，包括：触屏显示屏、视觉单元4、虚拟场景生成单元和计算单元7，其中：所述视觉单元4，用于获取陪护机器1周围的环境信息，并传递至虚拟场景生成单元和计算单元7；所述计算单元7，用于接收陪护机器控制指令，并依据环境信息计算得到陪护机器1执行控制指令的动作序列；所述控制指令用于控制陪护机器1执行陪护目的，通过所述触屏显示屏3接收；所述虚拟场景生成单元，用于将环境信息生成虚拟现实场景，并结合动作序列显示于所述触屏显示屏3；所述触屏显示屏3，用于接收针对动作序列的触屏调整指令并反馈至计算单元7进行执行，并在接收针对动作序列的触屏确认指令后，通过所述计算单元7依据动作序列控制陪护机器1执行控制指令。在具体实施中，视觉单元4可以包括图像获取装置，例如摄像机、照相机、深度相机等，可以用于获取周围的环境信息，即获取周围的环境图像、地理状况和各个物件的放置位置以及相互之间的位置关系等，并将环境信息传递至与其连接的虚拟场景生成单元和计算单元7。在具体实施中，虚拟场景生成单元可以将环境信息生成虚拟现实场景后，将虚拟现实场景单独显示于触屏显示屏3，在执行控制指令过程中，生成动作序列后，可以结合动作序列显示于所述触屏显示屏3，也即在触屏显示屏3展示的虚拟现实场景中显示陪护机器1执行动作序列以完成控制指令的情形。在具体实施中，控制指令可以是用户5通过触屏显示屏3输入，也可以是通过其他例如语音的方式输入。控制指令通常表示为用户5期望陪护机器1执行动作后得到的结果，例如抓取放置于某处的物品、挪动某处的物件、拿取某物移送给用户5等。在具体实施中，计算单元7与触屏显示屏3是连接的，可以从接收从触屏显示屏3传递来的指令。计算机单元在接收控制指令后，计算得到执行完成控制指令的动作序列，并显示于所述触屏显示屏3，用户5可以在触屏显示屏3上观看虚拟的陪护机器1执行控制指令的情形。在具体实施中，通常计算单元7的独立算法还不够成熟，计算得到的动作序列通常不够完善合理，难以很好的实现机器人和人之间、机器人和环境之间自然、安全、有效的沟通，难以实现对未知的、变化的居家环境局部区域的详细探索、抓取未识别物品等多样化、复杂的陪护需求。因此，在有需要的情况下，用户5可以通过触屏显示屏3输入调整指令，以在触屏显示屏3展示的虚拟现实场景中调整陪护机器1执行的动作序列，以达到符合用户5期望的执行效果，增加人机交互，实现陪护机器1和人之间、陪护机器1和环境之间自然、有效的交互，避免未知错误发生的概率，降低陪护机器1人对用户5及所处环境造成危害的可能性，体现卧床用户5的主导地位。在具体实施中，触屏显示屏3可以由可移动支架6支撑，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于虚拟现实的陪护机器控制系统，其特征在于，包括：触屏显示屏、视觉单元、虚拟场景生成单元和计算单元，其中：/n所述视觉单元，用于获取陪护机器周围的环境信息，并传递至虚拟场景生成单元和计算单元；/n所述虚拟场景生成单元，用于将环境信息生成虚拟现实场景，并结合动作序列显示于所述触屏显示屏；/n所述计算单元，用于接收陪护机器控制指令，并依据环境信息计算得到陪护机器执行控制指令的动作序列；所述控制指令用于控制陪护机器执行陪护目的；/n所述触屏显示屏，用于接收针对动作序列的触屏调整指令并反馈至计算单元进行执行，并在接收针对动作序列的确认指令后，通过所述计算单元依据动作序列控制陪护机器执行控制指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实的陪护机器控制系统，其特征在于，包括：触屏显示屏、视觉单元、虚拟场景生成单元和计算单元，其中：
所述视觉单元，用于获取陪护机器周围的环境信息，并传递至虚拟场景生成单元和计算单元；
所述虚拟场景生成单元，用于将环境信息生成虚拟现实场景，并结合动作序列显示于所述触屏显示屏；
所述计算单元，用于接收陪护机器控制指令，并依据环境信息计算得到陪护机器执行控制指令的动作序列；所述控制指令用于控制陪护机器执行陪护目的；
所述触屏显示屏，用于接收针对动作序列的触屏调整指令并反馈至计算单元进行执行，并在接收针对动作序列的确认指令后，通过所述计算单元依据动作序列控制陪护机器执行控制指令。


2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的陪护机器控制系统，其特征在于，还包括语音单元，用于接收针对动作序列的语音调整指令，并在接收针对动作序列的确认指令后，通过所述计算单元依据动作序列控制陪护机器执行控制指令。


3.根据权利要求2所述的基于虚拟现实的陪护机器控制系统，其特征在于，所述计算单元，还用于依据环境信息对动作序列进行步骤划分并于触屏显示屏展示，接收针对动作序列中步骤的触屏调整指令或/和语音调整指令并反馈至计算单元进行执行。


4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋爱国，秦超龙，赵玉，魏林琥，李会军，曾洪，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32