[发明专利]一种基于手势的移动机器人控制方法

权利要求书

1.一种基于手势的移动机器人控制方法，其特征在于实现步骤如下：

（1）建立移动机器人控制系统，实现为：

（1.1）选择具有触摸功能的计算显示设备作为控制终端设备；

（1.2）控制对象为移动机器人，该移动机器人上搭载的设备至少包括：两自由度云台和云台上搭载的变焦摄像机；

（1.3）建立控制终端设备与移动机器人的通讯通道；

（1.4）在控制终端设备上显示摄像机拍摄的视频图像；

（2）建立手势与移动机器人运动状态的映射关系，所述映射关系为：

（2.1）当仅有一个手指触摸屏幕并在屏幕上视频图像的有效显示区域滑动时，手指滑动动作映射为对云台的控制指令，具体为：

（2.1.1）当手指在屏幕上滑动距离超过预定阈值时，开始产生对云台的控制指令；

（2.1.2）手指在屏幕上水平方向和竖直方向的滑动分量分别映射为对云台偏转角和俯仰角的控制。云台偏转角改变方向与手指水平滑动分量方向相同；云台俯仰角改变方向与手指竖直滑动分量方向相同；

（2.1.3）当手指离开屏幕，停止对云台的控制；

（2.2）当仅有一个手指触摸屏幕并在屏幕上视频图像的有效显示区域双击时，云台产生复位动作，回到初始位置；

（2.3）当有两个手指触摸屏幕并在屏幕上视频图像的有效显示区域都产生滑动时，手指滑动动作映射为对摄像机焦距的控制指令，具体为：

（2.3.1）当两个手指在屏幕上的相对距离变化超过预定阈值时，开始产生对摄像机焦距的控制指令；

（2.3.2）当两手指相对距离增加时，即两手指分离运动时，表示对当前图像进行放大操作，控制摄像机焦距增加以拉近观察；

（2.3.3）当两手指相对距离减小时，即两手指相向运动时，表示对当前图像进行缩小操作，控制摄像机焦距变小以增加观察视野；

（2.3.4）当两手指停止运动或离开屏幕时，停止对摄像机焦距的控制；

（2.4）当有两个手指触摸屏幕，但只有一个手指在屏幕上视频图像的有效显示区域产生滑动而另外一手指静止不动时，手指滑动动作映射为对移动机器人的运动控制指令，具体为：

（2.4.1）当一个手指触摸屏幕静止不动而另一个手指在屏幕上滑动距离超过预定阈值时，开始产生对移动机器人的运动控制指令；

（2.4.2）以滑动手指的初始触摸点为原点，以滑动手指滑动中的触摸点为终点建立矢量，滑动的距离映射为对移动机器人移动速率或者转动速率的控制，矢量的方向映射为对移动机器人运动方向的控制：当矢量方向与屏幕竖直方向的夹角小于设定阈值时，移动机器人向前或向后移动；当矢量方向与屏幕水平方向的夹角小于设定阈值时，移动机器人原地转向或平行侧向移动；当矢量方向与水平方向和竖直方向的夹角都不小于设定阈值时，移动机器人在行进过程中产生转向或侧向移动；

（2.4.3）当有一个手指离开屏幕时，停止对移动机器人的运动控制，移动机器人停止运动。

2.根据权利要求1所述的基于手势的移动机器人控制方法，其特征在于：所述控制终端设备为包含触摸屏的交互设备，如平板电脑、触摸屏智能手机等。

3.根据权利要求1所述的基于手势的移动机器人控制方法，其特征在于：所述控制对象为具有视频监控和视频侦察功能的移动机器人。

4.根据权利要求1所述的基于手势的移动机器人控制方法，其特征在于：手势是指手指在触摸屏上的触摸点位置变化，用于控制移动机器人的手势有四种：单个手指接触屏幕并移动形成滑动手势；单个手指在短时间内连续两次触摸屏幕形成双击手势；两个手指同时在屏幕上滑动形成缩放手势；一个手指接触屏幕不动而另一个手指滑动形成拖动手势。

5.根据权利要求1所述的基于手势的移动机器人控制方法，其特征在于：滑动手势映射为云台的俯仰、偏转运动控制；双击手势映射为云台的复位控制；缩放手势映射为摄像机焦距的控制；拖动手势映射为移动机器人的运动控制。