[发明专利]一种手势控制的轮式移动机器人及其操作方法

说明书

本发明一种手势控制的轮式移动机器人及其操作方法，涉及机器人领域，包括移动运行部分和远程控制部分；其中，移动运行部分包括一个三层的铝合金型材架构、Kinect摄像头、嵌入式无风扇工控机、无刷直流电机控制器、锂电池、两个驱动轮和一个万向轮，远程控制部分由一个连接了Leap Motion体感控制器的笔记本电脑组成，其操作方法是利用Leap Motion体感控制器进行手势识别并以特定的手势进行远程控制。本发明克服了现有的轮式移动机器人技术中不能通过识别远程控制者的手势向机器人发出运动指令，远程控制者与机器人之间的人机交互手段生硬而不自然的缺陷。

技术领域

本发明的技术方案涉及机器人，具体地说是一种手势控制的轮式移动机器人及其操作方法。

背景技术

目前，公知的轮式移动机器人大多由机械部分、传感部分和远程控制部分三部分组成。通过控制部分向轮式移动机器人发出控制指令，轮式移动机器人的机械部分根据指令移动，同时移动机器人的传感部分探测和感知周围环境的信息并展示给移动机器人的操作者。但是，一般的轮式机器人远程控制系统大多需要操纵者手动控制操纵手柄或者利用远程控制控制界面屏幕上的按钮来控制轮式移动机器人的运动，不能够识别人的手势，无法通过读取特定手势信息从而控制轮式移动机器人的运动，人机交互手段不够自然友好。现有技术中：CN104175308A公开了一种“自主服务机器人”，利用WIFI模块，使机器人本体和PC机建立连接，利用WIFI视频进行视频传输，PC机向机器人发送运动控制指令。但是其远程控制的手段依然是上述的传统方法，不能通过识别远程控制者的手势向机器人发出运动指令，远程控制者与机器人之间的人机交互手段生硬而不自然；CN204731580U展示了“一种非触摸式手势控制机器人”，采用 4x4排列的红外矩阵来识别人的手势动作，控制机器人做出相应的动作，其使用的红外矩阵采集手势信息的精度有限，并且其所述的机器人并非轮式机器人，也没有提出用于轮式移动机器人的手势控制方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种手势控制的轮式移动机器人及其操作方法，是一种利用Leap Motion体感控制器进行手势识别并以特定的手势进行远程控制的轮式移动机器人，克服了现有的轮式移动机器人技术中不能通过识别远程控制者的手势向机器人发出运动指令，远程控制者与机器人之间的人机交互手段生硬而不自然的缺陷。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种手势控制的轮式移动机器人，包括移动运行部分和远程控制部分；其中，移动运行部分包括一个三层的铝合金型材架构、Kinect摄像头、嵌入式无风扇工控机、无刷直流电机控制器、锂电池、两个驱动轮和一个万向轮；无刷直流电机控制器和锂电池被置于三层的铝合金型材架构的底层，两个驱动轮分别安置在三层的铝合金型材架构的底层底盘左右两侧，万向轮安置在三层的铝合金型材架构的底层底盘后方，三个轮子安装在同一水平面并位于同一圆周上，嵌入式无风扇工控机固定在铝合金型材架构的中间一层，Kinect摄像头固定在三层的铝合金型材架构的最顶层；Kinect摄像头通过USB接口与嵌入式无风扇工控机相连，嵌入式无风扇工控机与无刷直流电机控制器用线路相连，无刷直流电机控制器用线路连接两个驱动轮对应的右和左两个无刷直流轮毂电机；远程控制部分由一个连接了Leap Motion体感控制器的笔记本电脑组成，Leap Motion体感控制器放置于笔记本电脑的正前方；移动运行部分中的嵌入式无风扇工控机通过无线网卡连接到无线路由器，并将其设置为虚拟服务器通过建立socket套接字与远程控制部分中的笔记本电脑实现WIFI数据通信。

上述一种手势控制的轮式移动机器人，所述的Kinect摄像头能够同时采集彩色图像和深度图像。