利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法技术

本发明专利技术提供一种利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法，包括步骤：初始化系统和陀螺仪；采集用户动作，将用户动作分析为陀螺仪数据；智能终端将陀螺仪数据换算成方位数据和步长数据，并将转换后的方位数据和步长数据发送给机器人端；机器人端将收到的方位数据和步长数据换算成方向和角度数据；机器人端将方向和角度数据发送给头部关节和移动底盘，执行机构执行相应数据，完成控制。本发明专利技术使用手机自带的陀螺仪，由操作者手持手机上下左右移动，系统将陀螺仪的运动方向通过网络传给机器人，机器人实现对应动作，简单用户操作，操作更加直观。

【技术实现步骤摘要】
利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法
本专利技术涉及机器人控制领域。
技术介绍
在机器人遥控过程中，现有的解决方案是在手机端的控制APP上进行控制，屏幕上使用模拟的轨迹球触摸进行操作，实现向上、向下、向左、向右、左上、右上、左下、右下的视角移动。机器人收到指令后，控制脖子关节或可移动底盘，实现操作者的意图，类似于安防里的球型摄像机，实现8方向转动。现有机器人视角移动，是通过在控制端APP上使用模拟的摇杆或轨迹球、鼠标来控制的。这是普通视觉领域常见的控制手法，在虚拟现实的发展过程中，更多人使用了直接模拟人体控制的方法，使用起来更直观，更简单，可以不必在特定操作区域里操作，但是，原有的虚拟摇杆、鼠标是在手机屏幕上一个指定区域操作，出了区域操作无效，操作者需要很小心地操作，这种操作对于操作者的操作水平和习惯程度要求较高，简单来说，需要有一定的操作经验。目前，现有技术中基于虚拟现实的机器人控制方面的研究主要集中在对机器人的自由度问题，例如中国专利技术专利申请CN201811208345公开了一种七自由度的上肢康复机器人，旨在通过突破六个自由度的机器人扩展机器人的应用范围。又如中国专利技术专利申请CN202010005968公开了一种智能终端增强的编程教育机器人，
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中存在的一些不足，提供一种利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法，该方法能够利用手机中的陀螺仪，跳过屏幕控制环节，以VR的视角直接对机器人进行虚拟现实的控制，该方法包括以下步骤：(1)初始化系统和陀螺仪；(2)采集用户动作，将用户动作分析为陀螺仪数据；(3)智能终端将陀螺仪数据换算成方位数据和步长数据，并将转换后的方位数据和步长数据发送给机器人端；(4)机器人端将收到的方位数据和步长数据换算成方向和角度数据；(5)机器人端将方向和角度数据发送给头部关节和移动底盘，执行机构执行相应数据，完成控制。进一步地，所述的初始化系统是指：通过指定的用户账号登陆系统并确认系统无其他数据可执行，如果登录系统的时候提示已有设备或账号则登出或重置。进一步地，所述的初始化陀螺仪是指：清除系统内已有的陀螺仪数据，确保陀螺仪处于数据初始状态，以确保无历史遗留数据影响操作。进一步地，所述陀螺仪数据主要是上下、左右的方位数据，包括角速率、精度和分辨率。进一步地，所述陀螺仪数据的换算包括：调用系统函数，将从陀螺仪中获取到的浮点数据定期回调，将回调的数据进行xy座标换算，换算成空间xy信息，将得到的xy信息调用自增算法，计算得到屏幕坐标。进一步地，机器人端包括机器人控制端和机器人执行端，所述机器人控制端接收所述方位数据和步长数据并进行所述的换算，机器人控制端的换算采用系数调整法，根据实际机器人端和手机端的数据比例得到调整系数n，换算时将手机端的数据与系数n结合得到机器人端的数据。进一步地，机器人控制端将换算出的方向和角度数据进行区分，区分出底盘数据和关节数据，并分别将底盘数据和关节数据发送给机器人执行端的底盘和头部关节，分别由底盘和头部关节执行所述的方向和角度数据，完成控制。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术使用手机自带的陀螺仪，由操作者手持手机上下左右移动，系统将陀螺仪的运动方向通过网络传给机器人，机器人实现对应动作，简单用户操作，操作更加直观。(2)本专利技术使用手机自带的陀螺仪来操作，操作APP都是运行在手机上的，现在的手机全部自带陀螺仪。陀螺仪可以返回移动的方向和角度，广泛使用在虚拟现实的场景控制里，全景图像漫游。(3)本专利技术将陀螺仪的控制放在机器人的控制里，可以更简单、直观地控制机器人转头、调整视角。在本专利技术中实现陀螺仪控制的方式可以是拿着手机左右移动控制视场移动，不需要学习，适应周期比虚拟摇杆短，上手快，而且，本专利技术的控制方法可以结合到VR头显里，通过VR头显的角度移动控制机器人的视角移动，扩展性好。附图说明图1是本专利技术的整体流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好的理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。如图1所示，本专利技术提供一种利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法，该方法能够利用手机中的陀螺仪，跳过屏幕控制环节，以VR的视角直接对机器人进行虚拟现实的控制，该方法包括以下步骤：S1，登入系统，初始化系统状态，确保系统中所登入的状态为系统初始状态。具体来说，通过手机端登入APP，查看APP中用户状态，是否为初始状态，如果APP中存在已登入或已有数据的情况，则登出或刷新系统，确保系统中用户所登入的为初始状态，检查系统是否已和机器人端建立数据连接，如果否，检查网络状态，直至系统与机器人建立数据连接。S2，初始化智能终端陀螺仪。登入系统后，选择陀螺仪，清除系统内已有的陀螺仪数据，确保陀螺仪处于数据初始状态，以确保无历史遗留数据影响操作。S3，用户持智能终端进行控制操作。S4，智能终端通过系统采集用户动作，并将用户动作分析为陀螺仪数据。S5，智能终端将陀螺仪数据换算成方位数据和步长数据。S6，智能终端将将转换后的方位数据和步长数据通过无线发送给机器人端。S7，机器人端将收到的方位数据和步长数据换算成方向和角度数据。S8，机器人控制端将换算出的方向和角度数据发送至机器人执行端。S9，机器人执行端对接收到的数据进行区分，区分出底盘数据和关节数据。S10，机器人执行端根据并区分结果分别将底盘数据和关节数据发送给移动底盘和头部关节。S11，移动底盘和头部关节分别按照底盘数据和关节数据执行操作，完成控制。以上所述实施例仅表达了本专利技术的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。因此，本专利技术的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法，其特征是，该方法利用手机中的陀螺仪，以VR的视角直接对机器人进行虚拟现实的控制，该方法包括以下步骤：/n(1)初始化系统和陀螺仪；/n(2)采集用户动作，将用户动作分析为陀螺仪数据；/n(3)智能终端将陀螺仪数据换算成方位数据和步长数据，并将转换后的方位数据和步长数据发送给机器人端；/n(4)机器人端将收到的方位数据和步长数据换算成方向和角度数据；/n(5)机器人端将方向和角度数据发送给头部关节和移动底盘，执行机构执行相应数据，完成控制。/n

【技术特征摘要】
1.利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法，其特征是，该方法利用手机中的陀螺仪，以VR的视角直接对机器人进行虚拟现实的控制，该方法包括以下步骤：
(1)初始化系统和陀螺仪；
(2)采集用户动作，将用户动作分析为陀螺仪数据；
(3)智能终端将陀螺仪数据换算成方位数据和步长数据，并将转换后的方位数据和步长数据发送给机器人端；
(4)机器人端将收到的方位数据和步长数据换算成方向和角度数据；
(5)机器人端将方向和角度数据发送给头部关节和移动底盘，执行机构执行相应数据，完成控制。


2.根据权利要求1所述的利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法，其特征是，所述的初始化系统是指：通过指定的用户账号登陆系统并确认系统无其他数据可执行，如果登录系统的时候提示已有设备或账号则登出或重置，以及确认系统是否与机器人端建立数据连接。


3.根据权利要求1所述的利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法，其特征是，所述的初始化陀螺仪是指：清除系统内已有的陀螺仪数据，确保陀螺仪处于数据初始状态，以确保无历史遗留数据影响操作。


4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明江，于小会，杨文军，
申请(专利权)人：杭州同绘科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33