CN109732593B

CN109732593B - 一种机器人的远端控制方法、装置及终端设备

Info

Publication number: CN109732593B
Application number: CN201811624739.4A
Authority: CN
Inventors: 苏细祥; 刘主福; 刘宇飞; 杜志强
Original assignee: Shenzhen Yuejiang Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Yuejiang Technology Co Ltd
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2021-04-23
Anticipated expiration: 2038-12-28
Also published as: CN109732593A

Abstract

本发明适用于机器人控制技术领域，提供了一种机器人的远端控制方法、装置及终端设备，其中，方法包括：获取目标的运动信息，并根据所述运动信息绘制对应的运动轨迹，将所述运动轨迹转化为在所述机器人的世界坐标系下的空间点坐标，根据所述空间点坐标生成运动指令，并发送所述运动指令至所述机器人，控制所述机器人根据所述运动指令运动，获取所述机器人运动过程中的运动点坐标，并通过仿真技术对所述运动点坐标进行仿真，以显示所述机器人的运动姿态。本发明通过将目标对象的运动轨迹进行转换以生成运动指令控制机器人执行对应的操作，通过仿真技术复现机器人的运动姿态，使人机交互更为人性化，提高了人机交互的灵活性和控制机器人的效率。

Description

一种机器人的远端控制方法、装置及终端设备

技术领域

本发明属于机器人控制技术领域，尤其涉及一种机器人的远端控制方法、装置及终端设备。

背景技术

近年来，随着现代工业在细分领域的的迅猛发展，机器人、机械臂在各个领域也发挥着越来越大的作用。

随着科技发展，机器人的功能越来越强大，具有性能稳定、效率高、精度高的特点，可以替代人工从事大量重复性的工作。人们对对于机器人的智能化需求耶越来越多，即要求机器人更加人性化、有趣好玩。

目前，机器人的人机交互需要用户通过鼠标、键盘、脱机程序等多种设备设定操作指令，从而控制机器人完成用户的操作意图，该交互方式灵活性差，操作不人性化，不能满足用户的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种机器人的远端控制方法、装置及终端设备，以解决现有技术中机器人的人机交互方式灵活性差，操作不人性化，不能满足用户的需求的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种机器人的远端控制方法，包括：

获取目标的运动信息，并根据所述运动信息绘制对应的运动轨迹；

将所述运动轨迹转化为在所述机器人的世界坐标系下的空间点坐标；

根据所述空间点坐标生成运动指令，并发送所述运动指令至所述机器人；

控制所述机器人根据所述运动指令运动；

获取所述机器人运动过程中的运动点坐标，并通过仿真技术对所述运动点坐标进行仿真，以显示所述机器人的运动姿态。

可选的，获取目标的运动信息，并根据所述运动信息绘制对应的运动轨迹，包括：

检测到所述目标开始运动时，每间隔预设时间间隔获取所述目标的运动信息；其中，运动信息包括所述目标的运动过程中于相对坐标系中的相对坐标点；所述相对坐标系为以所述目标开始运动时的起始点坐标为原点建立的世界坐标系；

根据所述运动信息绘制对应的运动轨迹。

可选的，将所述运动轨迹转化为在所述机器人的世界坐标系下的空间点坐标，包括：

根据线性方程对所述运动坐标点进行拟合，以将转化为在所述机器人的世界坐标系下的空间点坐标；其中，所述世界坐标系为以所述机器人的起始点坐标作为原点建立的世界坐标系。

可选的，获取所述机器人运动过程中的运动点坐标，并通过仿真技术对所述运动点坐标进行仿真，以显示所述机器人的运动姿态，包括：

根据预设时间间隔获取所述机器人运动过程中在所述世界坐标系下的运动点坐标。

通过仿真技术仿真所述运动点坐标，获取所述机器人的运动姿态并显示。

本发明实施例的第二方面提供了一种机器人的远端控制装置，包括：

获取模块，用于获取目标的运动信息，并根据所述运动信息绘制对应的运动轨迹；

转化模块，用于将所述运动轨迹转化为在所述机器人的世界坐标系下的空间点坐标；

发送模块，用于根据所述空间点坐标生成运动指令，并发送所述运动指令至所述机器人；

控制模块，用于控制所述机器人根据所述运动指令运动；

仿真模块，用于获取所述机器人运动过程中的运动点坐标，并通过仿真技术对所述运动点坐标进行仿真，以显示所述机器人的运动姿态。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。

本发明实施例通过将目标对象的运动轨迹进行转换以生成运动指令控制机器人执行对应的操作，通过仿真技术复现机器人的运动姿态，使人机交互更为人性化，提高了人机交互的灵活性和控制机器人的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的机器人的远端控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的机器人的远端控制方法的流程示意图；

图3是本发明实施例三提供的机器人的远端控制方法的流程示意图；

图4是本发明实施例四提供的机器人的远端控制方法的流程示意图；

图5是本发明实施例五提供的机器人的远端控制装置的结构示意图；

图6是本发明实施例六提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种机器人的远端控制方法，该方法可以应用于手机、PC、平板电脑等终端设备。本实施例所提供的机器人的远端控制方法，包括：

S101、获取目标的运动信息，并根据所述运动信息绘制对应的运动轨迹。

在具体应用中，通过识别装置获取目标的运动信息，根据运动信息绘制对应的运动轨迹。其中，识别装置包括但不限于体感识别装置、手势识别装置；即可根据不同的识别装置获取不同类型的运动信息。例如，目标的运动信息可包括通过目标穿戴体感识别装置进行运动，获取的目标在运动状态下的运动信息，或者，包括通过目标触摸手势识别装置获取的目标的手势运动信息。

S102、将所述运动轨迹转化为在所述机器人的世界坐标系下的空间点坐标。

在具体应用中，将运动轨迹转化为机器人的世界坐标系下的空间点坐标。其中，机器人的世界坐标系为以机器人的起始点坐标为原点建立的世界坐标系。

S103、根据所述空间点坐标生成运动指令，并发送所述运动指令至所述机器人。

在具体应用中，根据空间点坐标生成对应的运动指令，并将运动指令发送至机器人。

S104、控制所述机器人根据所述运动指令运动。

在具体应用中，根据运动指令，控制机器人根据运动指令执行对应的运动操作。

S105、获取所述机器人运动过程中的运动点坐标，并通过仿真技术对所述运动点坐标进行仿真，以显示所述机器人的运动姿态。

在具体应用中，获取机器人运动过程中的运动点坐标，通过3D仿真技术对运动点坐标进行处理，以仿真机器人的运动姿态并显示。其中，3D仿真技术即三维仿真，是指利用计算机技术生成的一个逼真的，具有视、听、触、味等多种感知的虚拟环境，用户可以通过其自然技能使用各种传感设备同虚拟环境中的实体相互作用的一种技术。在一个实施例中，上述方法可用于机器人的执行机构，例如机器人包括的机械臂或机械手的执行末端。

本实施例通过将目标对象的运动轨迹进行转换以生成运动指令控制机器人执行对应的操作，通过仿真技术复现机器人的运动姿态，使人机交互更为人性化，提高了人机交互的灵活性和控制机器人的效率。

实施例二

如图2所示，本实施例是对实施例一中的方法步骤的进一步说明。在本实施例中，步骤S101，包括

S1011、检测到所述目标开始运动时，每间隔预设时间间隔获取所述目标的运动信息；其中，运动信息包括所述目标的运动过程中于相对坐标系中的相对坐标点；所述相对坐标系为以所述目标开始运动时的起始点坐标为原点建立的世界坐标系。

在具体应用中，若检测到目标开始运动，则根据预设时间间隔重复多次执行获取目标的实时运动信息的操作，直至目标的运动结束。其中，运动信息包括目标在当前运动过程中在相对坐标系中的相对坐标点；相对坐标系为以目标开始运动时的起始点坐标为原点建立的世界坐标系；预设时间间隔可根据实际情况进行具体设定，例如，设定预设时间间隔为0.5s，则每隔0.5s获取一次目标的实时运动信息。

S1012、根据所述运动信息绘制对应的运动轨迹。

在具体应用中，根据运动信息绘制对应的运动轨迹，以将运动信息转换为对机器人进行控制的运动指令。

本实施例通过多次获取目标的实时运动信息，并根据目标的实时运动信息绘制对应的运动轨迹，提高了运动信息的真实性，进而提高了用户控制机器人的效率。

实施例三

如图3所示，本实施例是对实施例一中的方法步骤的进一步说明。在本实施例中，步骤S102，包括：

S1021、根据线性方程对所述运动坐标点进行拟合，以将转化为在所述机器人的世界坐标系下的空间点坐标；其中，所述世界坐标系为以所述机器人的起始点坐标作为原点建立的世界坐标系。

在具体应用中，根据线性方程对运动信息中的运动坐标点进行拟合，以将运动坐标点转化为在机器人的世界坐标系下的空间点坐标。其中，世界坐标系是指以机器人的起始点坐标作为原点建立的世界坐标系。机器人的起始点坐标为机器人获取到运动指令时(机器人未执行与运动指令对应的运动操作，机器人仍保持获取到运动指令前的状态时)的点坐标。

在本实施例中，线性方程为：

y＝ax+b；

其中，x是指运动信息中任一运动点坐标在相对坐标系中的三轴(即X轴、Y轴或Z轴)方向上的坐标值，a是指运动信息中任一运动点坐标在X轴、Y轴或Z轴方向上的坐标值的系数，b为常量。可通过获取预设数目的运动点坐标，并对运动点坐标在相对坐标系中的X轴、Y轴或Z轴方向上的坐标值进行拟合、求取平均值，获取a和b的值。

本实施例通过线性方程对目标的运动信息进行拟合，转化为机器人的空间点坐标，提高了生成运动指令，以控制机器人执行对应操作的效率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例四

如图4所示，本实施例是对实施例一中的方法步骤的进一步说明。在本实施例中，步骤S105，包括：

S1051、根据预设时间间隔获取所述机器人运动过程中在所述世界坐标系下的运动点坐标。

在具体应用中，每间隔预设时间间隔，执行一次获取机器人运动过程中在机器人的世界坐标系下的运动点坐标的操作，直至目标的运动结束。其中，预设时间间隔可根据实际情况进行具体设定。

S1052、通过仿真技术仿真所述运动点坐标，获取所述机器人的运动姿态并显示。

在具体应用中，通过3D仿真技术对运动点坐标进行处理，仿真机器人的运动姿态并通过显示屏显示(即复现机器人的运动姿态)。

在一个实施例中，可预先设计、获取机器人的三维模型，通过将机器人的任一运动单元(例如，可设定为任意两个关节与两个关节之间的运动轴，如机器人的任一一个手指指节)作为独立仿真对象，并通过获取上述任一运动单元的坐标参数变化(例如，旋转坐标变化，平移坐标变化)对该运动单元进行仿真及再现，以仿真机器人的运动姿态。

本实施例通过实时获取机器人的运动点坐标，并通过仿真技术复现机器人的运动姿态，提高了人机交互的灵活性和趣味性。

实施例五

如图5所示，本实施例提供一种机器人的远端控制装置100，用于执行实施例一中的方法步骤。本实施例提供的机器人的远端控制装置100，包括：

获取模块101，用于获取目标的运动信息，并根据所述运动信息绘制对应的运动轨迹；

转化模块102，用于将所述运动轨迹转化为在所述机器人的世界坐标系下的空间点坐标；

发送模块103，用于根据所述空间点坐标生成运动指令，并发送所述运动指令至所述机器人；

控制模块104，用于控制所述机器人根据所述运动指令运动；

仿真模块105，用于获取所述机器人运动过程中的运动点坐标，并通过仿真技术对所述运动点坐标进行仿真，以显示所述机器人的运动姿态。

在一个实施例中，所述获取模块101，包括：

检测单元，用于检测到所述目标开始运动时，每间隔预设时间间隔获取所述目标的运动信息；其中，运动信息包括所述目标的运动过程中于相对坐标系中的相对坐标点；所述相对坐标系为以所述目标开始运动时的起始点坐标为原点建立的世界坐标系；

绘制单元，用于根据所述运动信息绘制对应的运动轨迹。

在一个实施例中，所述转化模块102，包括：

转化单元，用于根据线性方程对所述运动坐标点进行拟合，以将转化为在所述机器人的世界坐标系下的空间点坐标；其中，所述世界坐标系为以所述机器人的起始点坐标作为原点建立的世界坐标系。

在一个实施例中，所述仿真模块105，包括：

获取单元，用于根据预设时间间隔获取所述机器人运动过程中在所述世界坐标系下的运动点坐标。

仿真单元，用于通过仿真技术仿真所述运动点坐标，获取所述机器人的运动姿态并显示。

实施例六

图6是本实施例提供的终端设备的示意图。如图6所示，该实施例的终端设备6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62，例如机器人的远端控制程序。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个机器人的远端控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S105。或者，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块101至105的功能。

示例性的，所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序62在所述终端设备6中的执行过程。例如，所述计算机程序62可以被分割成获取模块、转化模块、发送模块、控制模块和仿真模块，各模块具体功能如下：

控制模块，用于控制所述机器人根据所述运动指令运动；

所述终端设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备6的示例，并不构成对终端设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器61可以是所述终端设备6的内部存储单元，例如终端设备6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述终端设备6的外部存储设备，例如所述终端设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字卡(Secure Digital，SD)，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述终端设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种机器人的远端控制方法，其特征在于，包括：

控制所述机器人根据所述运动指令运动；

2.如权利要求1所述的机器人的远端控制方法，其特征在于，获取目标的运动信息，并根据所述运动信息绘制对应的运动轨迹，包括：

根据所述运动信息绘制对应的运动轨迹。

3.如权利要求2所述的机器人的远端控制方法，其特征在于，将所述运动轨迹转化为在所述机器人的世界坐标系下的空间点坐标，包括：

4.如权利要求1所述的机器人的远端控制方法，其特征在于，获取所述机器人运动过程中的运动点坐标，并通过仿真技术对所述运动点坐标进行仿真，以显示所述机器人的运动姿态，包括：

根据预设时间间隔获取所述机器人运动过程中在所述世界坐标系下的运动点坐标；

5.一种机器人的远端控制装置，其特征在于，包括：

控制模块，用于控制所述机器人根据所述运动指令运动；

6.如权利要求5所述的机器人的远端控制装置，其特征在于，所述获取模块，包括：

绘制单元，用于根据所述运动信息绘制对应的运动轨迹。

7.如权利要求6所述的机器人的远端控制装置，其特征在于，所述转化模块，包括：

8.如权利要求5所述的机器人的远端控制装置，其特征在于，所述仿真模块，包括：

获取单元，用于根据预设时间间隔获取所述机器人运动过程中在所述世界坐标系下的运动点坐标；

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。