[发明专利]采用红外线传感器实现手势识别追踪的机器人及控制方法

说明书

本发明提供了采用红外线传感器实现手势识别追踪的机器人及控制方法，包括：镶嵌在外壳上的红外滤光罩和置于外壳内部的存储模块、电机驱动模块、电源模块、减速器、行走装置、输入模块、红外传感器模块，本发明提出了一套完整的低成本、可产业化的手势识别、跟踪模块产品设计方案，大幅降低了产品成本，优化了产品生产工艺，在产品实际使用性能上，实时性更高，更加简单易用；发明通过优化软件算法，校验方法，优化硬件设计方案，使得工业级的工艺技术能够应用于机器人玩具产品中，增强了机器人的互动性能。

技术领域

本发明涉及智能机器人玩具领域，特别是涉及采用红外线传感器实现手势识别追踪一种采用红外线传感器实现手势识别追踪的机器人。

背景技术

手势识别追踪作为一种非接触式控制技术，是人机交互领域重要技术之一，现有技术中，基于计算机视觉技术的手势识别追踪技术，主要是利用摄像头等设备对图像进行采样分析，然后提取手势特征值，从而通过运算实现手势识别追踪，此类技术需要进行复杂的图像处理与数据分析，开发难度大，功耗大，且成本昂贵，这种技术如果适用于玩具领域，尤其是智能机器人的玩具领域，存在成本昂贵的缺陷；而现有技术中，采用简易红外光电传感器方式实现手势识别追踪，由于硬件结构设计、软件的算法设计等方面，也属于工业级的设计方案，同样存在适用于机器人玩具技术领域成本高的问题，上述两种技术均难以用于机器人玩具领域。

发明内容

针对上述背景技术指出的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种采用红外线传感器实现手势识别追踪的机器人的技术方案，将红外线传感器实现手势识别追踪工业级的设计方案低成本化，同时增强稳定性、可靠性、易用性，使之能够应用于机器人玩具产业。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种采用红外线传感器实现手势识别追踪的机器人，包括：镶嵌在外壳上的红外滤光罩和置于外壳内部的存储模块、电机驱动模块、电源模块、减速器、行走装置、输入模块、红外传感器模块，所述电源模块、输入模块、红外传感器模块，存储模块分别与中央控制处理模块连接，电机分别与电机驱动模块和减速器连接，减速器连接行走装置，所述红外传感器模块置于红外滤光罩内。

上述技术方案中，所述红外滤光罩与红外传感器模块紧配合安装。

一种采用红外线传感器实现手势识别追踪的机器人控制方法，按照如下步骤：

步骤一，通过红外滤光罩滤除太阳光等其他光源的干扰,清空红外传感器直射前方50cm范围内的障碍物；

步骤二，在物体运动跟随过程中，首先进入距离调节过程，如果距离调节达到上述的距离误差指定范围内，则进入角度调节过程，如果角度调节达到上述的角度误差指定范围内，则再次进入距离调节过程，如此反复进行，从而可以达到实时跟踪人手或其他障碍物的运动。

上述技术方案中，在距离调节过程中，首先判断左边红外传感器的采样值是否小于右边红外传感器的采样值，如果是，则距离PID的输入参数为左边红外传感器的采样值，否则距离PID的输入参数为右眼红外传感器的采样值，经过距离PID计算后，得到左右两个电机的速度值一致，从而给到电机驱动模块后控制电机的速度和方向。

上述技术方案中，在角度调节过程中，首先计算左边红外传感器与右边红外传感器的差值，然后以此为角度PID计算的输入参数进行角度PID计算，经过角度PID计算后，得到左右两个电机的速度一致，从而给到电机驱动模块后控制电机的速度和方向。

本发明的有益效果是：相比现有技术，本发明提出了一套完整的低成本、可产业化的手势识别、跟踪模块产品设计方案，大幅降低了产品成本，优化了产品生产工艺，在产品实际使用性能上，实时性更高，更加简单易用；发明通过优化软件算法，校验方法，优化硬件设计方案，使得工业级的工艺技术能够应用于机器人玩具产品中，增强了机器人的互动性能。

附图说明