[发明专利]一种基于手势的移动机器人控制方法

摘要

一种基于手势的移动机器人控制方法，步骤实现：选择适当的控制终端设备和移动机器人，建立移动机器人控制系统；将操作员在控制终端触摸屏上所作的手势映射为移动机器人运动控制指令并发送给移动机器人，移动机器人按运动控制指令实现运动。本发明具有以下优势：利用手势实现对移动机器人的运动控制，操作直观简便，符合人操作习惯；能简化移动机器人控制终端，减小体积重量，便于携带运输。

主权项

一种基于手势的移动机器人控制方法，其特征在于实现步骤如下：（1）建立移动机器人控制系统，实现为：（1.1）选择具有触摸功能的计算显示设备作为控制终端设备；（1.2）控制对象为移动机器人，该移动机器人上搭载的设备至少包括：两自由度云台和云台上搭载的变焦摄像机；（1.3）建立控制终端设备与移动机器人的通讯通道；（1.4）在控制终端设备上显示摄像机拍摄的视频图像；（2）建立手势与移动机器人运动状态的映射关系，所述映射关系为：（2.1）当仅有一个手指触摸屏幕并在屏幕上视频图像的有效显示区域滑动时，手指滑动动作映射为对云台的控制指令，具体为：（2.1.1）当手指在屏幕上滑动距离超过预定阈值时，开始产生对云台的控制指令；（2.1.2）手指在屏幕上水平方向和竖直方向的滑动分量分别映射为对云台偏转角和俯仰角的控制。云台偏转角改变方向与手指水平滑动分量方向相同；云台俯仰角改变方向与手指竖直滑动分量方向相同；（2.1.3）当手指离开屏幕，停止对云台的控制；（2.2）当仅有一个手指触摸屏幕并在屏幕上视频图像的有效显示区域双击时，云台产生复位动作，回到初始位置；（2.3）当有两个手指触摸屏幕并在屏幕上视频图像的有效显示区域都产生滑动时，手指滑动动作映射为对摄像机焦距的控制指令，具体为：（2.3.1）当两个手指在屏幕上的相对距离变化超过预定阈值时，开始产生对摄像机焦距的控制指令；（2.3.2）当两手指相对距离增加时，即两手指分离运动时，表示对当前图像进行放大操作，控制摄像机焦距增加以拉近观察；（2.3.3）当两手指相对距离减小时，即两手指相向运动时，表示对当前图像进行缩小操作，控制摄像机焦距变小以增加观察视野；（2.3.4）当两手指停止运动或离开屏幕时，停止对摄像机焦距的控制；（2.4）当有两个手指触摸屏幕，但只有一个手指在屏幕上视频图像的有效显示区域产生滑动而另外一手指静止不动时，手指滑动动作映射为对移动机器人的运动控制指令，具体为：（2.4.1）当一个手指触摸屏幕静止不动而另一个手指在屏幕上滑动距离超过预定阈值时，开始产生对移动机器人的运动控制指令；（2.4.2）以滑动手指的初始触摸点为原点，以滑动手指滑动中的触摸点为终点建立矢量，滑动的距离映射为对移动机器人移动速率或者转动速率的控制，矢量的方向映射为对移动机器人运动方向的控制：当矢量方向与屏幕竖直方向的夹角小于设定阈值时，移动机器人向前或向后移动；当矢量方向与屏幕水平方向的夹角小于设定阈值时，移动机器人原地转向或平行侧向移动；当矢量方向与水平方向和竖直方向的夹角都不小于设定阈值时，移动机器人在行进过程中产生转向或侧向移动；（2.4.3）当有一个手指离开屏幕时，停止对移动机器人的运动控制，移动机器人停止运动。