[发明专利]利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法

说明书

本发明提供一种利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法，包括步骤：初始化系统和陀螺仪；采集用户动作，将用户动作分析为陀螺仪数据；智能终端将陀螺仪数据换算成方位数据和步长数据，并将转换后的方位数据和步长数据发送给机器人端；机器人端将收到的方位数据和步长数据换算成方向和角度数据；机器人端将方向和角度数据发送给头部关节和移动底盘，执行机构执行相应数据，完成控制。本发明使用手机自带的陀螺仪，由操作者手持手机上下左右移动，系统将陀螺仪的运动方向通过网络传给机器人，机器人实现对应动作，简单用户操作，操作更加直观。

技术领域

本发明涉及机器人控制领域。

背景技术

在机器人遥控过程中，现有的解决方案是在手机端的控制APP上进行控制，屏幕上使用模拟的轨迹球触摸进行操作，实现向上、向下、向左、向右、左上、右上、左下、右下的视角移动。机器人收到指令后，控制脖子关节或可移动底盘，实现操作者的意图，类似于安防里的球型摄像机，实现8方向转动。

现有机器人视角移动，是通过在控制端APP上使用模拟的摇杆或轨迹球、鼠标来控制的。这是普通视觉领域常见的控制手法，在虚拟现实的发展过程中，更多人使用了直接模拟人体控制的方法，使用起来更直观，更简单，可以不必在特定操作区域里操作，但是，原有的虚拟摇杆、鼠标是在手机屏幕上一个指定区域操作，出了区域操作无效，操作者需要很小心地操作，这种操作对于操作者的操作水平和习惯程度要求较高，简单来说，需要有一定的操作经验。

目前，现有技术中基于虚拟现实的机器人控制方面的研究主要集中在对机器人的自由度问题，例如中国发明专利申请CN201811208345公开了一种七自由度的上肢康复机器人，旨在通过突破六个自由度的机器人扩展机器人的应用范围。又如中国发明专利申请CN202010005968公开了一种智能终端增强的编程教育机器人，

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中存在的一些不足，提供一种利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

利用手机陀螺仪控制机器人视角的方法，该方法能够利用手机中的陀螺仪，跳过屏幕控制环节，以VR的视角直接对机器人进行虚拟现实的控制，该方法包括以下步骤：

(1)初始化系统和陀螺仪；

(2)采集用户动作，将用户动作分析为陀螺仪数据；

(3)智能终端将陀螺仪数据换算成方位数据和步长数据，并将转换后的方位数据和步长数据发送给机器人端；

(4)机器人端将收到的方位数据和步长数据换算成方向和角度数据；

(5)机器人端将方向和角度数据发送给头部关节和移动底盘，执行机构执行相应数据，完成控制。

进一步地，所述的初始化系统是指：通过指定的用户账号登陆系统并确认系统无其他数据可执行，如果登录系统的时候提示已有设备或账号则登出或重置。

进一步地，所述的初始化陀螺仪是指：清除系统内已有的陀螺仪数据，确保陀螺仪处于数据初始状态，以确保无历史遗留数据影响操作。

进一步地，所述陀螺仪数据主要是上下、左右的方位数据，包括角速率、精度和分辨率。

进一步地，所述陀螺仪数据的换算包括：调用系统函数，将从陀螺仪中获取到的浮点数据定期回调，将回调的数据进行xy座标换算，换算成空间xy信息，将得到的xy信息调用自增算法，计算得到屏幕坐标。

进一步地，机器人端包括机器人控制端和机器人执行端，所述机器人控制端接收所述方位数据和步长数据并进行所述的换算，机器人控制端的换算采用系数调整法，根据实际机器人端和手机端的数据比例得到调整系数n，换算时将手机端的数据与系数n结合得到机器人端的数据。