[发明专利]一种可编程木偶表演机器人控制方法、系统及机器人

权利要求书

1.一种可编程木偶表演机器人控制方法，其特征在于，包括：

S1：用户添加元表演动作进队列；

S2：可编程系统将队列发送至机器人控制系统；

S3：机器人控制系统根据接收到的队列，从元动作库中获取相应的动作指令，动作指令包含着控制木偶的机器人的每个关节的位置信息，从而保证机器人可以根据正确的位置信息来移动关节，从而对木偶进行操纵，使木偶进行相应的动作表演；

S4：系统将动作指令发送至木偶表演机器人；

S5：木偶表演机器人根据获得的指令进行相应的动作表演，表演时机器人各个关节按照接收到的动作指令队列进行移动操作，从而操作提线，进而保证木偶表演的准确性，使其表演达到预期效果；

控制可编程木偶表演机器人进行动作模拟，具体步骤包括：

摄像头捕获多帧图像，并将图像发送至控制系统；

系统对接收到的图像进行判断，筛选出其中的关键帧，并且丢弃非关键帧；

系统识别出图像关键帧中的骨骼点；

系统根据骨骼点的绝对位置坐标，判断出与元动作库中最为相似的动作；

系统将识别出的动作队列进行输出到机器人；

木偶机器人根据获得的队列进行动作表演；

系统识别出图像关键帧中的骨骼点具体包括：被识别人员正对摄像头，识别到的骨骼点左右应相反，通过24个骨骼点进行动作模拟，其中，点0对应鼻子；点1对应脖子，点2对应右肩，点3对应右手肘，点4对应右手腕，点5对应左肩，点6对应左手肘，点7对应左手腕，点8对应臀部中央，点9对应右髋，点10对应右膝，点11对应右脚踝，点12对应左髋，点13对应左膝，点14对应左脚踝，点15对应右眼，点16对应左眼，点17对应右耳，点18对应左耳，点19对应左脚大拇趾，点20对应左小趾，点21对应左足跟，点22对应右脚大拇趾，点23对应右小趾，点24对应右足跟，根据动作复杂度，检测满足识别需要的骨骼点即可；

根据木偶表演剧本的人物角色设定调整木偶表演机器人的动作风格，具体如下：

读入木偶表演机器人的角色设定数据，角色动作幅度L设定为1到5级别，分别为L1,L2,L3,L4,L5,级别越高做出动作时幅度越大；

获取木偶表演机器人除点8臀部中央以外其他23个骨骼点与点8臀部中央的距离Dn，其中0n24，n代表24个骨骼点；

根据如下公式计算木偶表演机器人进行表演时的动作幅度θ＝α*L+β*Dn，其中α和β为调整系数；

木偶表演机器人进行木偶剧表演时根据角色设定使用动作幅度θ对表演动作做出调整，以使得木偶表演机器人更符合角色要求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S6：可编程系统可以提供预制的动作队列，并将其发送至机器人控制系统。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，系统根据骨骼点的绝对位置坐标，判断出与元动作库中最为相似的动作包括：使用各个骨骼点之间的相对距离和连线所成的夹角度数范围来进行识别，所有角度默认都为0°到180°之间，当被识别人员在保持直立时，其髋-膝-脚踝以膝为顶点所成的夹角为180°，而蹲下的动作，其夹角为20°到40°之间，当手腕骨骼点位置高于手肘时，判定为举手动作，当手腕骨骼点低于手肘时，判定为小臂自然下垂的动作，在判定复杂动作时将复杂动作拆分为没有歧义的几个简单动作的集合，从而达到准确识别的效果。