一种VR一体机的六自由度运动误差的测试方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种VR一体机的六自由度运动误差的测试方法和系统，其中，VR一体机的六自由度运动误差的测试方法中，VR一体机固定于六自由度机械臂；该测试方法包括：获取VR一体机的初始位置；根据预设轨迹控制指令，控制六自由度机械臂进行六自由度运动；根据VR一体机的初始位置，计算六自由度机械臂运动过程中VR一体机的实时运动位置；比较VR一体机的实时运动位置和六自由度机械臂的运动轨迹，计算得到VR一体机的六自由度运动误差。本发明专利技术的技术方案能解决现有技术中难以对VR一体机的运动参数进行准确校准，也难以准确模拟VR一体机的运动轨迹的问题。轨迹的问题。轨迹的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种VR一体机的六自由度运动误差的测试方法和系统


[0001]本专利技术涉及虚拟现实
，尤其涉及一种VR一体机的六自由度运动误差的测试方法和系统。

技术介绍

[0002]VR一体机是具备独立处理器并且同时支持HDMI输入的头戴式显示设备。具备了独立运算、输入和输出的功能。通常VR一体机包括VR头显和运动手柄组成；使用时，VR头显开启VR影像，运动手柄在VR影像中运动，以执行用户对VR影像的各种操作。
[0003]通常，为了完善VR一体机的显示效果，需要保证用户在佩戴VR头显或使用运动手柄时，准确模拟用户在VR场景中的运动，这样就需要校准VR一体机的运动误差，模拟用户在真实环境中的运动，获取VR影像与真实环境的运动误差，从而带给用户逼真的体验效果。
[0004]现有技术中，为了对VR一体机的运动误差进行测试，如图1所示，通常是设计专门的带有升降组件2的移动设备1，这样通过移动设备1的移动和升降组件2的升降，测量上述移动设备1的移动数据和升降组件2的升降数据；在需要移动设备1自身或升降组件2发生动作时，即模拟VR一体机3的动作时，测量VR一体机3的运动轨迹，这样根据上述测量得到的移动数据、升降数据和运动轨迹，对VR一体机3的运动参数进行校准。
[0005]然而，上述带有升降组件的移动设备，无论是自动的还是手动控制的，其移动设备自身的移动和升降组件的升降，其运动的时间间隔和单位移动距离都并不是完全一致的，并且时间间隔和单位移动距离都过大，导致上述移动设备自身运动就存在巨大的测量误差，从而难以对VR一体机的运动参数进行准确校准。另外，上述移动设备只能实现水平和上下的位移，即3自由度的距离测量，难以准确模拟用户佩戴该VR一体机的运动轨迹。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种VR一体机的六自由度运动误差的测试方案，旨在解决现有技术提供的难以对VR一体机的运动参数进行准确校准，也难以准确模拟VR一体机的运动轨迹的问题。
[0007]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种VR一体机的六自由度运动误差的测试方法中，VR一体机固定于六自由度机械臂；该测试方法包括：
[0008]获取VR一体机的初始位置；
[0009]根据预设轨迹控制指令，控制六自由度机械臂进行六自由度运动；
[0010]根据VR一体机的初始位置，计算六自由度机械臂运动过程中VR一体机的实时运动位置；
[0011]比较VR一体机的实时运动位置和六自由度机械臂的运动轨迹，计算得到VR一体机的六自由度运动误差。
[0012]优选的，上述测试方法中，根据VR一体机的初始位置信息，计算六自由度机械臂运动过程中VR一体机的实时运动位置的步骤，包括：
[0013]获取六自由度机械臂的末端基座的空间坐标，作为VR头显的初始位置；
[0014]以VR头显的初始位置为起点，计算六自由度机械臂运动过程中VR头显的实时运动位置；
[0015]比较VR头显的实时运动位置和末端基座的运动轨迹，得到VR头显的六自由度运动误差。
[0016]优选的，上述测试方法中，根据VR一体机的初始位置信息，计算六自由度机械臂运动过程中VR一体机的实时运动位置的步骤，包括：
[0017]根据六自由度机械臂的末端基座的空间坐标以及VR头显的VR影像，得到运动手柄在VR影像中的初始位置；
[0018]以运动手柄在VR影像中的初始位置为起点，计算六自由度机械臂运动过程中运动手柄在VR影像的实时运动位置；
[0019]比较运动手柄在VR影像的实时运动位置和末端基座的运动轨迹，得到运动手柄的六自由度运动误差。
[0020]优选的，上述测试方法中，根据VR一体机的初始位置信息，计算六自由度机械臂运动过程中VR一体机的实时运动位置的步骤，包括：
[0021]控制六自由度机械臂按预定动作进行旋转，计算六自由度机械臂旋转过程中VR一体机的实时旋转角度；
[0022]实时比较VR一体机的实时旋转角度和六自由度机械臂的运动轨迹，得到VR一体机的抖动数据。
[0023]优选的，上述测试方法中，获取VR一体机的初始位置的步骤之前，方法还包括：
[0024]获取预定时间内六自由度机械臂静止状态下的坐标位置；
[0025]获取VR一体机的VR影像中定位目标点的坐标位置；
[0026]比较六自由度机械臂的坐标位置和VR一体机的坐标位置，判断VR一体机是否存在静止漂移；
[0027]若VR一体机存在静止漂移，则对VR一体机进行静止漂移校准；
[0028]以及，
[0029]控制六自由度机械臂执行预定动作后回到原有坐标位置；
[0030]获取VR一体机的VR影像中定位目标点的坐标位置；
[0031]比较六自由度机械臂的原有坐标位置和VR一体机的坐标位置，判断VR一体机是否存在动态漂移；
[0032]若VR一体机存在动态漂移，则对VR一体机进行动态漂移校准。
[0033]优选的，上述测试方法中，比较VR一体机的实时运动位置和六自由度机械臂的运动轨迹的步骤，包括：
[0034]当六自由度机械臂运动时，使用与VR一体机同轴固定的激光发射器照射预制图卡；
[0035]实时采集预制图卡上的激光点坐标，得到六自由度机械臂的运动轨迹；
[0036]比较同一时刻VR一体机的实时运动位置和激光点坐标，得到VR一体机的六自由度运动误差。
[0037]优选的，上述测试方法中，计算得到VR一体机的六自由度运动误差的步骤，包括：
[0038]间隔预定时间提取得到VR一体机的实时运动位置的多个坐标数据；
[0039]计算同一时刻多个坐标数据与六自由度机械臂的轨迹坐标的差值，得到VR一体机的六自由度运动误差。
[0040]优选的，上述测试方法中，比较VR一体机的实时运动位置和六自由度机械臂的运动轨迹的步骤之后，方法还包括：
[0041]根据VR一体机的六自由度运动误差，计算得到VR一体机的运动补偿参数；
[0042]使用运动补偿参数重新计算VR一体机的实时运动位置；
[0043]重新比较VR一体机的实时运动位置和六自由度机械臂的运动轨迹，得到VR一体机的六自由度运动误差；
[0044]判断六自由度运动误差是否小于或等于预设误差阈值；
[0045]若六自由度运动误差大于预设误差阈值，则重新计算VR一体机的运动补偿参数。
[0046]根据本专利技术的第二方面，本专利技术还提供了一种VR一体机的六自由度运动误差的测试系统，包括：
[0047]VR一体机、六自由度机械臂和VR测试面板；其中，VR一体机固定于六自由度机械臂，用于随六自由度机械臂共同运动；
[0048]VR测试面板，包括：
[0049]初始位置获取模块，用于获取VR一体机的初始位置；
[0050]机械臂运动控制模块，用于根据预设轨迹控制指令，控制六自由度机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种VR一体机的六自由度运动误差的测试方法，其特征在于，所述VR一体机固定于六自由度机械臂；所述测试方法包括：获取所述VR一体机的初始位置；根据预设轨迹控制指令，控制所述六自由度机械臂进行六自由度运动；根据所述VR一体机的初始位置，计算所述六自由度机械臂运动过程中所述VR一体机的实时运动位置；比较所述VR一体机的实时运动位置和所述六自由度机械臂的运动轨迹，得到所述VR一体机的六自由度运动误差。2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述根据所述VR一体机的初始位置信息，计算所述六自由度机械臂运动过程中所述VR一体机的实时运动位置的步骤，包括：获取所述六自由度机械臂的末端基座的空间坐标，作为VR头显的初始位置；以所述VR头显的初始位置为起点，计算所述六自由度机械臂运动过程中所述VR头显的实时运动位置；比较所述VR头显的实时运动位置和所述末端基座的运动轨迹，得到所述VR头显的六自由度运动误差。3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述根据所述VR一体机的初始位置信息，计算所述六自由度机械臂运动过程中所述VR一体机的实时运动位置的步骤，包括：根据所述六自由度机械臂的末端基座的空间坐标以及VR头显的VR影像，得到运动手柄在VR影像中的初始位置；以所述运动手柄在VR影像中的初始位置为起点，计算所述六自由度机械臂运动过程中所述运动手柄在VR影像的实时运动位置；比较所述运动手柄在VR影像的实时运动位置和所述末端基座的运动轨迹，得到所述运动手柄的六自由度运动误差。4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述根据所述VR一体机的初始位置信息，计算所述六自由度机械臂运动过程中所述VR一体机的实时运动位置的步骤，包括：控制所述六自由度机械臂按预定动作进行旋转，计算所述六自由度机械臂旋转过程中所述VR一体机的实时旋转角度；实时比较所述VR一体机的实时旋转角度和所述六自由度机械臂的运动轨迹，得到所述VR一体机的抖动数据。5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述获取所述VR一体机的初始位置的步骤之前，所述方法还包括：获取预定时间内所述六自由度机械臂静止状态下的坐标位置；获取所述VR一体机的VR影像中定位目标点的坐标位置；比较所述六自由度机械臂的坐标位置和所述VR一体机的坐标位置，判断所述VR一体机是否存在静止漂移；若所述VR一体机存在静止漂移，则对所述VR一体机进行静止漂移校准；以及，控制所述六自由度机械臂执行预定动作后回到原有坐标位置；获取所述VR一体机的VR影像中定位目标点的坐标位置；
比较所述六自由度机械臂的原有坐标位置和所述VR一体机的坐标位置，判断所述VR一体机是否存在动态漂移；若所述VR一体机存...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国华，
申请(专利权)人：北京梦想绽放科技有限公司，
类型：发明
国别省市：