一種體感跟隨式控制系統及應用此系統的搬運車的製作方法

2023-07-20 19:42:56 3

一種體感跟隨式控制系統及應用此系統的搬運車的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種體感跟隨式控制系統，包括kinect模塊，kinect模塊連接計算機，計算機連接單片機，單片機連接驅動控制器。單片機的微控制器型號為PIC18F4520。本發明還公開了一種體感跟隨式控制系統的搬運車，包括kinect模塊，kinect模塊連接計算機，計算機連接單片機，單片機連接驅動控制器，其中kinect模塊安裝於搬運車車頭，驅動控制器連接搬運車的控制系統。本發明的有益效果是體感跟隨控制系統結構簡單，製造成本低。
【專利說明】一種體感跟隨式控制系統及應用此系統的搬運車
【技術領域】
[0001]本發明屬於體感跟隨控制系統【技術領域】，涉及一種體感跟隨式控制系統及應用此系統的搬運車。
【背景技術】
[0002]隨著人類的進步與科技的發展，為了能更好的解放人的雙手，電動產品應向智能化方向發展，如今城市交通擁擠，人們出門購物面臨的最大難題是停車問題，而智能、便捷又時尚的電動代步產品將成為出門的首選交通工具。設計出一種在車外就能進行指揮的體感控制車能夠極大方便人們觀察外部環境，指揮車行進到合適的地點。一搬設計車輛跟隨的話可以用到體感跟隨系統，但是目前還沒有一款設計簡單製造成本低的體感跟隨式系統，也沒有是用體感跟隨式系統進行控制的搬運車。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在提供一種體感跟隨式控制系統，解決了現階段沒有一款結構簡單製造成本低的體感跟隨控制系統的問題。
[0004]本發明另一個目的是提供一種應用體感跟隨式系統進行控制的搬運車。
[0005]本發明所採用的技術方案是包括kinect模塊,kinect模塊連接計算機,計算機連接單片機，單片機連接驅動控制器。單片機的微控制器型號為PIC18F4520。
[0006]本發明的另一個技術方案是包括kinect模塊,kinect模塊連接計算機,計算機連接單片機，單片機連接驅動控制器，其中kinect模塊安裝於搬運車車頭，驅動控制器連接搬運車的控制系統。
[0007]本發明的有益效果是體感跟隨控制系統結構簡單，製造成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發明一種體感跟隨式控制系統的結構示意圖；
[0009]圖2是應用一種體感跟隨式控制系統的搬運車側面結構示意圖；
[0010]圖3是應用一種體感跟隨式控制系統的搬運車斜俯視結構示意圖。
[0011]圖中，1.kinect模塊，2.計算機，3.單片機，4.驅動控制器。
【具體實施方式】
[0012]本發明結合附圖進行說明，如圖1所示，包括kinect模塊I ,kinect模塊I連接計算機2，計算機2連接單片機3，單片機3連接驅動控制器4。單片機3的微控制器型號為PIC18F4520。
[0013]如圖2和圖3所示，本發明的另一個技術方案是包括kinect模塊1，kinect模塊I連接計算機2,計算機2連接單片機3,單片機3連接驅動控制器4,其中kinect模塊I安裝於搬運車車頭，驅動控制器4連接搬運車的控制系統。[0014]本產品使用的是體感技術。體感技術，在於人們可以很直接地使用肢體動作，與周邊的裝置或環境互動，而無需使用任何複雜的控制設備、識別標誌及信號源，便可讓人們身歷其境地與產品做互動。依照傳感方式與原理的不同，主要可分為三大類:慣性感測、光學感測以及光學聯合感測。本產品應用的體感技術使用了 XB0X360這款遊戲機周邊外設微軟公司的Kinect傳感器，Kinect傳感器它是一種3D體感攝影機(開發代號「ProjectNatal」)，是微軟在2010年6月14日對XB0X360遊戲機周邊外設正式發布的名字。同時它導入了即時動態捕捉、影像辨識、麥克風輸入、語音辨識、社群互動等功能。Kinect傳感器中攝像頭起到了很大的作用，它負責捕捉人肢體的動作，然後程式設計師就可以設計程序教它如何去識別、記憶、分析處理這些動作。Kinect不只是一個攝像頭，雖然它一秒可以捕捉30次，但是這只是整個系統的一部分。除此之外，還有一個深度傳感器負責探測深度數據、四個麥克風負責採集聲音，及音源定位。本系統採用了紅外傳感與影像識別技術結合來定位與跟蹤特定用戶，將體感技術應用到搬運車上，將Kinect傳感器作為Kinect模塊I用來定位與跟蹤特定人，傳感器獲取人體骨骼數據，並以Viterbi算法為基礎，對人體進行追蹤。首先，通過Kinect模塊I與計算機2連接,通過計算機2對Kinect模塊I捕獲的數據進行處理，通過串口與單片機3即微控制器Microchip PIC18F4520進行連接。進一步說，首先通過Kinect傳感器捕獲深度圖像數據、彩色圖像數據及音頻數據，將捕獲的數據流傳輸給計算機2，計算機2通過程序處理深度數據將人肢體與環境分離後計算人體的空間坐標數據，由特定肢體動作或語音命令來選擇跟蹤對象，當光線過於強烈對紅外攝像頭產生幹擾時由彩色圖像數據進行輔助定位，再將人體重心坐標傳輸給單片機3，單片機3根據接收到的數據流發送相應的控制信號給驅動控制器4，然後由驅動控制器4控制車輛的控制系統完成相應的動作。整套跟隨系統由紅外攝像頭與彩色攝像頭協調完成，因此無論光線的強弱都能進行正常工作，即使在漆黑的深夜也一樣完成跟隨動作，具有較強的抗幹擾能力。
[0015]本發明可以完成以下動作:使用Kinect傳感器，獲取人體骨骼中心點(Hipcenter)到Kinect攝像頭之間的距離，並進行跟隨。
[0016]人體重心定位；
[0017]使用Kinect深度攝像機，它能夠發射紅外光，由紅外接收器接收從而對人體所在的空間進行立體定位。除此之外，還可以對人體的48個部位進行實時追蹤。該設備可以同時對7個用戶進行定位。
[0018]智能跟隨；
[0019]通過語音命令完成用戶選定結合肢體動作進行控制:
[0020]I)人體舉右手示意，示意搬運車跟隨，並進行骨骼鎖定。
[0021]2)人體往前行走，搬運車往前行駛，速度與跟隨者保持一致。
[0022]3)人體再次舉右手，搬運車停止行駛，釋放骨骼等待下一跟隨命令。
[0023]本發明系統結構簡單，製造成本低，所有系統設備都是用現有的成熟產品，價格低廉，並且適於民用。此技術不僅僅應用於搬運車上，還能將此體感技術開拓到高爾夫球車上、購物車上，能實現運動與科技的完美結合。隨著技術的成熟發展及產品的模塊化，也可將市場拓展到玩具車、工廠搬運車、果園農用車等其他應用領域上。
【權利要求】
1.一種體感跟隨式控制系統，其特徵在於:包括kinect模塊(I), kinect模塊(I)連接計算機(2)，計算機(2)連接單片機(3)，單片機(3)連接驅動控制器(4)。
2.按照權利要求1所述一種體感跟隨式控制系統，其特徵在於:所述單片機(3)的微控制器型號為PIC18F4520。
3.應用權利要求1所述一種體感跟隨式控制系統的搬運車，其特徵在於:包括kinect模塊(I), kinect模塊(I)連接計算機(2),計算機(2)連接單片機(3),單片機(3)連接驅動控制器(4)，其中kinect模塊(I)安裝於搬運車車頭，驅動控制器(4)連接搬運車的控制系統。
【文檔編號】G05B19/042GK103713554SQ201310725932
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】張克華, 王書平, 程光明, 徐彪, 吳俊峰 申請人:浙江師範大學