[发明专利]一种智能跟踪对抗射击机器人及其控制方法

权利要求书

1.一种智能跟踪对抗射击机器人的控制方法，其特征在于：包括机器人本体、设置在机器人本体上的主控芯片、摄像头、接收器、全向轮平台和舵机云台；

控制方法的具体步骤如下：

步骤A：主控芯片首先检测机器人的串口，判断是否检测到串口，若未检测到串口，则机器人进入TLD演示状态；若检测到串口，则对串口进行初始化；

步骤B：接收器开启机器人的摄像头并显示出图像信息，等待特征框圈取图像信息中需要瞄准的目标，目标选择完毕后判断该特征框是否符合预设的最小框数值，若不符合则重新圈取，若符合则返回一个跟踪框，根据跟踪框判断目标是否被精确瞄准，若没有被精确瞄准则移动跟踪框直至目标被精确瞄准；

步骤C：目标被瞄准后，主控芯片初始化单片机系统时钟，配置定时器定时系数；初始化成功后，检测机器人的外设连接是否成功，若连接失败则通过蓝牙串口发送设备错误信息，若连接成功则等待外部命令；

步骤D：主控芯片接受外部命令，并判断外部命令是全向轮平台控制命令还是舵机云台控制命令，若是外部命令为全向轮平台控制命令，则操控全向轮平台移动，反之则操控舵机云台移动；

在所述步骤B中，根据跟踪框判断目标是否被精确瞄准需要判断目标是否在跟踪框的正中心，判断目标是否在跟踪框的正中心的具体步骤如下：

步骤B1：首先获取跟踪框的长和宽，根据公式一和公式二计算跟踪框的中点坐标(X，Y)；

公式一：

公式二：

在公式一和公式二中：

X表示跟踪框的中点的x轴坐标值；

box.x表示跟踪框左上角顶点的x轴坐标值；

box.weight表示跟踪框的宽度；

Y表示跟踪框的中点的y轴坐标值；

box.y表示跟踪框左上角顶点的y轴坐标值；

box.height表示跟踪框的长度；

步骤B2：根据步骤B1中得到的跟踪框的中点(X，Y)，判断目标坐标是否与中点坐标(X，Y)重合，若重合，则打开射击标志位，并发送信号给下位机；若不重合，则对目标进行方位判定，计算目标坐标与跟踪框中点坐标(X，Y)的偏移量，根据偏移量调整目标坐标与跟踪框中点坐标(X，Y)重合；

所述机器人本体还包括下位机；

在所述步骤B2中，对目标进行方位判定，计算偏移量调整目标包括以下步骤：

步骤B21：使用视频流中点坐标(X^a1，Y^b1)确定目标位于视频画面中哪个方位，方位包括左上、左下、右上和右下；

步骤B22：若目标位于视频中心左侧，则使用公式三计算出舵机转向单位次数，公式三：为X＝X^a1-0.7x_c1^2；其中：X表示跟踪框中点的x轴坐标，X^a1表示视频流中点的x轴坐标，x_c1表示舵机x轴转向的单位次数；

若目标位于视频中心右侧，则使用公式四计算出舵机转向单位次数，公式四：X＝0.7x_c2^2-X^a1；其中：X表示跟踪框中点的x轴坐标，X^a1表示视频流中点的x轴坐标，x_c2表示舵机x轴转向的单位次数；

若目标位于视频中心上侧，则使用公式五计算出舵机转向单位次数，公式五：Y＝Y^b1-0.7y_c3^2；其中：Y表示跟踪框中点的y轴坐标，Y^b1表示视频流中点的y轴坐标，y_c3表示舵机y轴转向的单位次数；

若目标位于视频中心下侧，则使用公式六计算出舵机转向单位次数，公式六：Y＝0.7y_c4^2-Y^b1；其中：Y表示跟踪框中点的y轴坐标，Y^b1表示视频流中点的y轴坐标，y_c4表示舵机y轴转向的单位次数；

步骤B23：在步骤B22中获得舵机转向的单位次数后，以AxBy字符串发送至下位机，其中Ax表示舵机的x轴移动方向，By表示舵机的y轴移动方向，x_c1、x_c2、y_c3和y_c4分别表示为步骤B22中获得的舵机x轴/y轴转向的单位次数，下位机根据AxBy字符串进行调整。