[发明专利]一种电力工人铁塔辅助作业的方法及系统

权利要求书

1.一种电力工人铁塔辅助作业的方法及系统，其特征在于：包括姿态数据采集系统，用于采集作业人员的姿态数据；视频数据采集系统，用于采集作业人员周围全方位的视频数据；数据读取系统，用于读取姿态数据与视频数据；上位机，用于识别姿态数据；路由器，用于提供网络移动热点；计算机，用于显示人体运动姿态和视频信息；所述姿势数据采集系统、视频数据采集系统与数据读取系统的一端连接，数据读取系统的另一端与路由器的一端、计算机的一端连接，路由器的另一端与上位机的一端连接，上位机的另一端与计算机另一端连接。

2.根据权利要求1所述的电力工人铁塔辅助作业的方法及系统，其特征在于：姿态数据采集系统为IMU系统，所述IMU系统通过14个九轴姿态传感器，分别采集人体的左右手的手部、前肘、后肘，头部，颈部，躯干上部分、下部分，左右下肢上部分、下部分、脚部的角度和角加速度数据。

3.根据权利要求1所述的电力工人铁塔辅助作业的方法及系统，其特征在于：所述视频采集系统采用三个USB式的高清摄像头，分别采集作业人员正前方、左后方和右后方的视频数据，两两摄像头之间相差120度。

4.根据权利要求1所述的电力工人铁塔辅助作业的方法及系统，其特征在于：所述数据读取系统为LINUX系统的ARM板。

5.根据权利要求2所述的电力工人铁塔辅助作业的方法及系统，其特征在于：每个所述九轴姿态传感器使用一个单片机进行数据采集，同时进行组网，将姿态数据传输到数据读取系统。

6.根据权利要求2所述的电力工人铁塔辅助作业的方法及系统，其特征在于：所述IMU系统采用的MSP430G2553单片机作为系统的核心。

7.根据权利要求1所述的电力工人铁塔辅助作业的方法及系统，其特征在于：还包括电源模块，用于为姿态数据采集系统、视频数据采集系统、数据读取系统、上位机、计算机供电。

8.一种电力工人铁塔辅助作业的方法，其特征在于：包括如下步骤

S1、使用IMU系统采集作业人员的姿态数据，通过14个九轴姿态传感器MPU9250，分别采集人体的左右手的手部、前肘、后肘，头部，颈部，躯干上部分、下部分，左右下肢上部分、下部分、脚部的角度和角加速度数据，每个所述九轴姿态传感器使用一个单片机进行数据采集，同时进行组网，将姿态数据传输到LINUX系统的ARM板，将所述角度和角加速度数据先经过通过四元数法进行四元数解算，得到所处方位的三轴姿态角，再经过卡尔曼滤波算法，融合计算出人体各部分姿态数据，再将长期采集的人体各部分姿态动作数据和各部分实际动作，通过神经网络算法，学习运算出各部分姿态的数据阈值；

S2、通过无线网卡访问路由器，将数据传输到云服务器中，用于供电网工作人员及时查取与调用作业工人的姿态情况、获取工作环境的视频数据等，从而更好地指导电力工人铁塔作业；

S3、运行LINUX系统的ARM板，读取IMU系统上传的姿态数据，同时读取三个高清摄像头拍摄的视频数据，分别采集作业人员正前方、左后方和右后方的视频数据，将所述视频数据进行H264压缩后，再将压缩后的视频数据与姿态数据通过无线网卡传输到云服务器上；

S4、采用路由器，为作业时能够提供移动的网络热点；

S5、将传输来的姿态数据，输入计算机的上位机进行姿态识别，在计算机上显示出人体运动姿态；

S6、将步骤S3中压缩的视频数据，显示在计算机上，实现对作业人员周围全方位的图像数据采集。