一種體感跟隨式控制系統(tǒng)及應(yīng)用此系統(tǒng)的搬運(yùn)車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種體感跟隨式控制系統(tǒng)，包括kinect模塊，kinect模塊連接計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)連接單片機(jī)，單片機(jī)連接驅(qū)動控制器。單片機(jī)的微控制器型號為PIC18F4520。本發(fā)明還公開了一種體感跟隨式控制系統(tǒng)的搬運(yùn)車，包括kinect模塊，kinect模塊連接計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)連接單片機(jī)，單片機(jī)連接驅(qū)動控制器，其中kinect模塊安裝于搬運(yùn)車車頭，驅(qū)動控制器連接搬運(yùn)車的控制系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是體感跟隨控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。
【專利說明】一種體感跟隨式控制系統(tǒng)及應(yīng)用此系統(tǒng)的搬運(yùn)車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于體感跟隨控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種體感跟隨式控制系統(tǒng)及應(yīng)用此系統(tǒng)的搬運(yùn)車。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類的進(jìn)步與科技的發(fā)展，為了能更好的解放人的雙手，電動產(chǎn)品應(yīng)向智能化方向發(fā)展，如今城市交通擁擠，人們出門購物面臨的最大難題是停車問題，而智能、便捷又時(shí)尚的電動代步產(chǎn)品將成為出門的首選交通工具。設(shè)計(jì)出一種在車外就能進(jìn)行指揮的體感控制車能夠極大方便人們觀察外部環(huán)境，指揮車行進(jìn)到合適的地點(diǎn)。一搬設(shè)計(jì)車輛跟隨的話可以用到體感跟隨系統(tǒng)，但是目前還沒有一款設(shè)計(jì)簡單制造成本低的體感跟隨式系統(tǒng)，也沒有是用體感跟隨式系統(tǒng)進(jìn)行控制的搬運(yùn)車。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在提供一種體感跟隨式控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)階段沒有一款結(jié)構(gòu)簡單制造成本低的體感跟隨控制系統(tǒng)的問題。
[0004]本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種應(yīng)用體感跟隨式系統(tǒng)進(jìn)行控制的搬運(yùn)車。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是包括kinect模塊,kinect模塊連接計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)連接單片機(jī)，單片機(jī)連接驅(qū)動控制器。單片機(jī)的微控制器型號為PIC18F4520。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是包括kinect模塊,kinect模塊連接計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)連接單片機(jī)，單片機(jī)連接驅(qū)動控制器，其中kinect模塊安裝于搬運(yùn)車車頭，驅(qū)動控制器連接搬運(yùn)車的控制系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的有益效果是體感跟隨控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明一種體感跟隨式控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是應(yīng)用一種體感跟隨式控制系統(tǒng)的搬運(yùn)車側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是應(yīng)用一種體感跟隨式控制系統(tǒng)的搬運(yùn)車斜俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中，1.kinect模塊，2.計(jì)算機(jī)，3.單片機(jī)，4.驅(qū)動控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明結(jié)合附圖進(jìn)行說明，如圖1所示，包括kinect模塊I ,kinect模塊I連接計(jì)算機(jī)2，計(jì)算機(jī)2連接單片機(jī)3，單片機(jī)3連接驅(qū)動控制器4。單片機(jī)3的微控制器型號為PIC18F4520。
[0013]如圖2和圖3所示，本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是包括kinect模塊1，kinect模塊I連接計(jì)算機(jī)2,計(jì)算機(jī)2連接單片機(jī)3,單片機(jī)3連接驅(qū)動控制器4,其中kinect模塊I安裝于搬運(yùn)車車頭，驅(qū)動控制器4連接搬運(yùn)車的控制系統(tǒng)。[0014]本產(chǎn)品使用的是體感技術(shù)。體感技術(shù)，在于人們可以很直接地使用肢體動作，與周邊的裝置或環(huán)境互動，而無需使用任何復(fù)雜的控制設(shè)備、識別標(biāo)志及信號源，便可讓人們身歷其境地與產(chǎn)品做互動。依照傳感方式與原理的不同，主要可分為三大類:慣性感測、光學(xué)感測以及光學(xué)聯(lián)合感測。本產(chǎn)品應(yīng)用的體感技術(shù)使用了 XB0X360這款游戲機(jī)周邊外設(shè)微軟公司的Kinect傳感器，Kinect傳感器它是一種3D體感攝影機(jī)(開發(fā)代號“ProjectNatal”)，是微軟在2010年6月14日對XB0X360游戲機(jī)周邊外設(shè)正式發(fā)布的名字。同時(shí)它導(dǎo)入了即時(shí)動態(tài)捕捉、影像辨識、麥克風(fēng)輸入、語音辨識、社群互動等功能。Kinect傳感器中攝像頭起到了很大的作用，它負(fù)責(zé)捕捉人肢體的動作，然后程序員就可以設(shè)計(jì)程序教它如何去識別、記憶、分析處理這些動作。Kinect不只是一個(gè)攝像頭，雖然它一秒可以捕捉30次，但是這只是整個(gè)系統(tǒng)的一部分。除此之外，還有一個(gè)深度傳感器負(fù)責(zé)探測深度數(shù)據(jù)、四個(gè)麥克風(fēng)負(fù)責(zé)采集聲音，及音源定位。本系統(tǒng)采用了紅外傳感與影像識別技術(shù)結(jié)合來定位與跟蹤特定用戶，將體感技術(shù)應(yīng)用到搬運(yùn)車上，將Kinect傳感器作為Kinect模塊I用來定位與跟蹤特定人，傳感器獲取人體骨骼數(shù)據(jù)，并以Viterbi算法為基礎(chǔ)，對人體進(jìn)行追蹤。首先，通過Kinect模塊I與計(jì)算機(jī)2連接,通過計(jì)算機(jī)2對Kinect模塊I捕獲的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過串口與單片機(jī)3即微控制器Microchip PIC18F4520進(jìn)行連接。進(jìn)一步說，首先通過Kinect傳感器捕獲深度圖像數(shù)據(jù)、彩色圖像數(shù)據(jù)及音頻數(shù)據(jù)，將捕獲的數(shù)據(jù)流傳輸給計(jì)算機(jī)2，計(jì)算機(jī)2通過程序處理深度數(shù)據(jù)將人肢體與環(huán)境分離后計(jì)算人體的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，由特定肢體動作或語音命令來選擇跟蹤對象，當(dāng)光線過于強(qiáng)烈對紅外攝像頭產(chǎn)生干擾時(shí)由彩色圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助定位，再將人體重心坐標(biāo)傳輸給單片機(jī)3，單片機(jī)3根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)流發(fā)送相應(yīng)的控制信號給驅(qū)動控制器4，然后由驅(qū)動控制器4控制車輛的控制系統(tǒng)完成相應(yīng)的動作。整套跟隨系統(tǒng)由紅外攝像頭與彩色攝像頭協(xié)調(diào)完成，因此無論光線的強(qiáng)弱都能進(jìn)行正常工作，即使在漆黑的深夜也一樣完成跟隨動作，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
[0015]本發(fā)明可以完成以下動作:使用Kinect傳感器，獲取人體骨骼中心點(diǎn)(Hipcenter)到Kinect攝像頭之間的距離，并進(jìn)行跟隨。
[0016]人體重心定位；
[0017]使用Kinect深度攝像機(jī)，它能夠發(fā)射紅外光，由紅外接收器接收從而對人體所在的空間進(jìn)行立體定位。除此之外，還可以對人體的48個(gè)部位進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤。該設(shè)備可以同時(shí)對7個(gè)用戶進(jìn)行定位。
[0018]智能跟隨；
[0019]通過語音命令完成用戶選定結(jié)合肢體動作進(jìn)行控制:
[0020]I)人體舉右手示意，示意搬運(yùn)車跟隨，并進(jìn)行骨骼鎖定。
[0021]2)人體往前行走，搬運(yùn)車往前行駛，速度與跟隨者保持一致。
[0022]3)人體再次舉右手，搬運(yùn)車停止行駛，釋放骨骼等待下一跟隨命令。
[0023]本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，所有系統(tǒng)設(shè)備都是用現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品，價(jià)格低廉，并且適于民用。此技術(shù)不僅僅應(yīng)用于搬運(yùn)車上，還能將此體感技術(shù)開拓到高爾夫球車上、購物車上，能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動與科技的完美結(jié)合。隨著技術(shù)的成熟發(fā)展及產(chǎn)品的模塊化，也可將市場拓展到玩具車、工廠搬運(yùn)車、果園農(nóng)用車等其他應(yīng)用領(lǐng)域上。
【權(quán)利要求】
1.一種體感跟隨式控制系統(tǒng)，其特征在于:包括kinect模塊(I), kinect模塊(I)連接計(jì)算機(jī)(2)，計(jì)算機(jī)(2)連接單片機(jī)(3)，單片機(jī)(3)連接驅(qū)動控制器(4)。
2.按照權(quán)利要求1所述一種體感跟隨式控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)(3)的微控制器型號為PIC18F4520。
3.應(yīng)用權(quán)利要求1所述一種體感跟隨式控制系統(tǒng)的搬運(yùn)車，其特征在于:包括kinect模塊(I), kinect模塊(I)連接計(jì)算機(jī)(2),計(jì)算機(jī)(2)連接單片機(jī)(3),單片機(jī)(3)連接驅(qū)動控制器(4)，其中kinect模塊(I)安裝于搬運(yùn)車車頭，驅(qū)動控制器(4)連接搬運(yùn)車的控制系統(tǒng)。
【文檔編號】G05B19/042GK103713554SQ201310725932
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】張克華, 王書平, 程光明, 徐彪, 吳俊峰 申請人:浙江師范大學(xué)