[发明专利]一种高度适配性的皮影机器人及其控制方法

说明书

本发明公开了一种高度适配性的皮影机器人及其控制方法，属于皮影机器人领域，采用将皮影戏二维化的统计方法，将其转变为横向与竖向的运动，从而通过车体左右移动还原其横向运动，并且在其底部设置有光线感应器来识别移动轨道，通过移动车体上设置的液压伸缩杆来还原竖向运动，通过将两者结合来控制皮影模型的移动，并且通过多角度机械臂来控制皮影模型手臂的转动角度，从而控制皮影手臂/武器的移动。

技术领域

本发明涉及皮影机器人领域，尤其涉及一种高度适配性的皮影机器人及其控制方法。

背景技术

中国文化源远流长，生活中已经很少看到传统文化的展示了，由于现代影视艺术的冲击，观众和演出市场日益减少，表现皮影戏的传统艺人也越来越少，皮影戏面临着消亡的危险，亟待抢救和保护。皮影戏作为我国重要的一个传统文化，在中国乃至世界上都拥有很高的艺术价值，我们想保留和弘扬这一传统文化，并将它与现代科技完美结合；

目前，缺少一种可以适配多种皮影戏的机器人装置，可以通过视频分析模仿，将原皮影戏复制下来。

发明内容

本发明为解决上述问题，而提出的一种高度适配性的皮影机器人及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高度适配性的皮影机器人，包括：移动车体、移动平台和多角度机械臂，所述移动车体上方中部固定安装有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆上端与移动平台下表面中部固定连接，所述移动平台上方从左至右固定安装有三组多角度机械臂，所述移动车体底部下方固定有光线感应器，所述多角度机械臂从左到右依次用于操控皮影模型手臂/武器、皮影模型躯干和皮影模型手臂/武器；

所述多角度机械臂包括底部安装平台、线轮编码器、联轴器、联动轴、联动轴套、操控杆、移动轴、移动轴套、连接轴套和小型马达，所述移动平台上方固定安装有三组底部安装平台，所述底部安装平台内部中心位置固定安装小型马达，所述小型马达主轴上端与联轴器下端固定连接，所述联轴器上端与联动轴下端固定连接，所述底部安装平台中部上方固定安装有联动轴套，所述联动轴活动套接在联动轴套内部，所述联动轴上端与另一组联轴器一端固定连接，所述联轴器另一端与操控杆一端固定连接，所述操控杆另一端与皮影模型固定连接，所述底部安装平台前后左右四侧内部固定安装有线轮编码器，所述底部安装平台前后左右四侧上表面固定安装有四组移动轴套，所述移动轴套内部活动套接有移动轴一端，所述移动轴另一端与连接轴套前后左右四侧活动连接，所述连接轴套固定安装在联动轴套中部下方，所述线轮编码器通过连接线绳与移动轴一端固定连接。

优选地，所述操控杆与皮影模型连接时有以下两种连接方式，所述第一种连接方式，操控杆与皮影模型手臂/武器连接，此时操控杆与皮影模模型手臂/武器固定连接与皮影模型躯干活动连接，所述第二种连接方式，操控杆与皮影模型躯干连接，此时操控杆与皮影模型躯干固定连接。

优选地，所述联动轴套与底部安装平台连接处采用伸缩波纹管进行连接，所述移动轴套与底部安装平台连接处也采用伸缩波纹管进行连接。

一种高度适配性的皮影机器人的控制方法，用于一种高度适配性的皮影机器人，包括以下步骤：

S1、将录制的皮影戏影像导出，并针对配音时间轴规划拍摄的视频文件展开，在配音文件时间轴上设定20-30帧的视频图像为1个图像单元，提取1帧图像；

S2、根据皮影模型选取图像提取点，由于皮影模型在演示过程中，手臂与躯干之间为转动连接，所以将皮影模型手臂手指处作为其中两个个图像提取点，再选取皮影模型躯干中心点和皮影模型头部为另两个图像提取点，根据S1中提取的图像进行图像提取点定位统计分析；

S3、根据S2中统计出的折线图，对其进行轨迹平滑，之后将轨迹平滑后的曲线，进行分段截取，并将皮影模型躯干中心点平滑轨迹图画分为大幅度偏转和小幅度偏转；