一种精确识别控制的多自由度机械恐龙及其实现方法技术

本发明专利技术公开了一种精确识别控制的多自由度机械恐龙，包括机械恐龙躯干、伺服电机、伺服电机控制电路以及控制器，所述的伺服电机设置在机械恐龙躯干的活动关节上，所述的控制器设置在机械恐龙躯干的头部并且与伺服电机控制电路连接，所述的伺服电机控制电路与伺服电机连接；所述的控制器还包括摄像头以及图像识别处理装置，所述的图像识别处理装置分别与摄像头和电机控制电路连接。该基于图像识别和多自由度机器人技术的大型机械恐龙可以自由行走、转弯、也可自动跟踪识别视野内的运动人体，具有极强的互动性，改善了机械体验感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人控制技术，尤其是基于图像识别的。
技术介绍
现有的机械恐龙多采用雨刷电机控制，能够使用传感器感应一定范围内的运动物体，并驱动雨刷电机进行往复动作。但此种恐龙动作单一，且只能固定在特定位置，从而极度削弱了用户的体验感。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可以自由行走，转弯，也可自动跟踪识别视野内的运动人体的精确识别控制的多自由度机械恐龙及其实现方法。本专利技术的技术方案是一种精确识别控制的多自由度机械恐龙，包括机械恐龙躯干、伺服电机、伺服电机控制电路以及控制器，所述的伺服电机设置在机械恐龙躯干的活动关节上，所述的控制器设置在机械恐龙躯干的头部并且与伺服电机控制电路连接，所述的伺服电机控制电路与伺服电机连接；所述的控制器还包括摄像头以及图像识别处理装置， 所述的图像识别处理装置分别与摄像头和电机控制电路连接。上述的一种多自由度机械恐龙所述的伺服电机控制电路是可编程伺服电机控制电路。上述的一种多自由度机械恐龙所述的摄像头是微型高清数字摄像头。上述的一种多自由度机械恐龙，所述的控制器中还设有视频转换器，所述的视频转换器设置在摄像头与图像识别处理装置之间，所述的视频转换器用于将模拟视频信号转换成数字视频信号。上述的一种多自由度机械恐龙，所述的图像识别处理装置放置在机械恐龙躯干腹部的一侧，伺服电机控制电路放置在腹部的另一侧，伺服电机分布设置在机械恐龙躯干的嘴部上颂下颂、颈部、四肢以及尾部位置。上述的一种多自由度机械恐龙，其特征是所述的伺服电机控制电路的解码控制芯片是STC10F8芯片。本专利技术的另一个目的是提供了一种精确识别控制的多自由度机械恐龙的实现方法，包含以下步骤步骤a，图像识别处理装置将摄像头拍摄的视频信息经图像识别算法处理后计算出运动物体的空间位置；步骤b，空间位置信息经编码器编码后传输至伺服电机控制电路中的解码芯片，解码芯片将外部指令解析为各个伺服电机的控制信号，伺服电机根据控制信号产生动作，进一步的带动机械恐龙做出动作。前述的一种精确识别控制的多自由度机械恐龙的实现方法，在步骤a之前还经过视频转换器将模拟视频信号转换成数字视频信号。更具体地，在步骤a中所述的图像识别算法是指原始图像首先经过1/4压缩后，该压缩图像再与上帧压缩图像，对应像素点之间进行减法运算，然后获得一张减法图，基于该图每个像素点与二值化阈值比较最终获得黑白图，其中白点代表运动点，统计白点总数，若小于阈值可认为是环境干扰无需输出；若大于阈值就计算所有白点坐标的平均值，并输出。本专利技术的有益效果是该种基于图像识别和多自由度机器人技术的精确识别控制的大型机械恐龙可以自由行走、转弯、也可自动跟踪识别视野内的运动人体，具有极强的互动性，改善了机械体验感。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的图像识别装置的工作流程图；图3是本专利技术的控制过程示意图；图4是本专利技术的具体实例的示意图；图5是图像识别算法的计算流程图。附图中标记分述如下1、控制器，2、摄像头，3、图像识别处理装置，3、伺服电机控制电路，4、伺服电机。具体实施例方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示的一种精确识别控制的多自由度机械恐龙，包括机械恐龙躯干、伺服电机4、伺服电机控制电路3以及控制器1，所述的伺服电机4设置在机械恐龙躯干的活动关节上，所述的控制器1设置在机械恐龙躯干的头部并且与伺服电机控制电路3连接，所述的伺服电机控制电路3与伺服电机4连接；所述的控制器1还包括摄像头2以及图像识别处理装置3，所述的图像识别处理装置3分别与摄像头1和伺服电机控制电路3连接。如图2所示，摄像头2采集视频模拟信号，经由转换器转换为数字信号，再传递给图像识别处理装置3调用携带的图像识别算法探测出运动人体。输出图像时再经由转换器将数字信号转换为模拟信号。其中位置信息传递给编码器，编码器将三维空间位置信息转换成指令传递给外部电路。如图3所示，外部输入的控制指令经由外接串口传递给控制电路的解码芯片 STC10F8，解码芯片STC10F8将解析后的控制指令转换成控制伺服电机4的电压信号，该电压信号将驱动分布在机械恐龙躯干各个关键部位的伺服电机4进行协同运作。如图4所示，游客可以在机械恐龙视野范围内做任意运动，触发机械恐龙的图像识别处理装置3，间接控制各个伺服电机4运作，达到与机械恐龙互动的效果。如图5所示的图像识别算法，原始图像首先经过1/4压缩，便于快速处理。该压缩图像再与上帧压缩图像，对应像素点之间进行减法运算。上述操作获得一张减法图，基于该图每个像素点与二值化阈值比较，最终获得黑白图，其中白点代表运动点。统计白点总数，若小于阈值可认为是环境干扰，无需输出；若大于阈值，就计算所有白点坐标的平均值，并输出。该种精确识别控制的多自由度机械恐龙的实现方法是步骤a，图像识别处理装置将摄像头拍摄的视频信息经图像识别算法处理后计算出运动物体的空间位置；步骤b， 空间位置信息经编码器编码后传输至伺服电机控制电路中的解码芯片，解码芯片将外部指令解析为各个伺服电机的控制信号，伺服电机根据控制信号产生动作，进一步的带动机械恐龙做出动作。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本专利技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本专利技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，可以简单替换所用芯片，或者替换所用电机，或者使用类似图像识别算法，而未脱离本专利技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。权利要求1.一种精确识别控制的多自由度机械恐龙，包括机械恐龙躯干、伺服电机、伺服电机控制电路以及控制器，其特征是所述的伺服电机设置在机械恐龙躯干的活动节上，所述的控制器设置在机械恐龙躯干的头部并且与伺服电机控制电路连接，所述的伺服电机控制电路与伺服电机连接；所述的控制器还包括摄像头以及图像识别处理装置，所述的图像识别处理装置分别与摄像头和电机控制电路连接。2.根据权利要求1所述的一种多自由度机械恐龙，其特征是所述的伺服电机控制电路是可编程伺服电机控制电路。3.根据权利要求1或2所述的一种多自由度机械恐龙，其特征是所述的摄像头是微型高清数字摄像头。4.根据权利要求1所述的一种多自由度机械恐龙，其特征是所述的控制器中还设有视频转换器，所述的视频转换器设置在摄像头与图像识别处理装置之间，所述的视频转换器用于将模拟视频信号转换成数字视频信号。5.根据权利要求1所述的一种多自由度机械恐龙，其特征是所述的图像识别处理装置放置在机械恐龙躯干腹部的一侧，伺服电机控制电路放置在腹部的另一侧，伺服电机分布设置在机械恐龙躯干的嘴部上颂、下颂、颈部、四肢以及尾部位置。6.根据权利要求1、2、4或5任一项所述的一种多自由度机械恐龙，其特征是所述的伺服电机控制电路的解码控制芯片是STC10F8芯片。7.一种精确识别控制的多自由度机械恐龙的实现方法，其特征是包含以下步骤步骤a，图像识别处理装置将摄像头拍摄的视频信息经图像识别算法处理后计算出运动物体的空间位置；步骤b，空间位置信息经编码器编码后传输至伺服电机控制电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏勃，
申请(专利权)人：王鹏勃，
类型：发明
国别省市：