一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置，包括上位机和下位机，所述上位机包括相互连接的图像处理设备和Kniect；所述下位机包括通信模块、主控芯片、舵机、直流电机驱动板、皮影控制机械以及皮影人，所述主控芯片通过通信模块与所述图像处理设备连接，所述舵机、直流电机驱动板均与所述主控芯片连接，所述舵机、直流电机驱动板均与所述皮影控制机械连接，所述皮影控制机械连接所述皮影人。本实用新型专利技术将Kniect体感识别与单片机及皮影表演机械装置结合，使皮影的表演方便，操作简单，增加皮影的可操作性与趣味性。

An intelligent somatosensory shadow control device based on Kniect and single chip microcomputer

The utility model provides a sense of shadow agent interaction between Kniect and single chip microcomputer based control device, including upper and lower machine, the upper machine including image equipment and Kniect are connected with each other; the lower machine includes a communication module, a main control chip, steering gear, DC motor driver board, shadow control machinery and the shadow, the main control chip through the communication module and the image processing apparatus connected to the steering gear, DC motor driver board and the main control chip is connected, the steering gear, DC motor driver board and the shadow control of mechanical connection, the mechanical control is connected with the shadow shadow people. The utility model combines the Kniect body sense recognition with the SCM and the shadow play mechanical device, making the performance of the shadow puppet convenient and simple, and increasing the operability and interest of the shadow play.

【技术实现步骤摘要】
一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置
本技术涉及人机交互自动控制领域，尤其涉及一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置。
技术介绍
皮影戏，又称“影子戏”或“灯影戏”，是一种以兽皮或纸板做成的人物剪影以表演故事的民间戏剧。表演时，艺人们在白色幕布后面，一边操纵影人，一边用当地流行的曲调讲述故事，同时配以打击乐器和弦乐。但是随着科技的发展，娱乐方式的多样化，极具人民劳动与智慧结晶的皮影戏早已退出广大人民群众的视野并且面临失传的窘境。其中深层次的原因是皮影戏并没有随着时代的改变而作出相应的调整，如观众与皮影的互动太少、操作难度太大、故事题材太旧等等都使皮影失去了对观众的吸引。目前现有技术中：中国知识产权局2012年12月12日公开了“一种用于皮影戏表演的机械与控制装置”(专利号：CN203038033U),和中国知识产权局2012年06月15日公开了“一种皮影人自动表演系统及控制方法”(专利号：CN102716587A),这两项专利中皮影的控制都是通过机构装置或者程序来设定，只能表演已经设定的动作，并且在表演的过程中不能再受人为的干扰，并不能很好地与观众形成互动，因此必然缺乏趣味性。中国知识产权局2012年06月28日公开了“基于Kinect的皮影远程数字表演的体感控制方法”(专利号：CN102778953A),这项专利专利技术只是将Kniect识别到的人体动作投影到屏幕上并没有真正地与实物皮影结合也必然失去皮影戏的真正特色。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，提供一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置，将Kniect体感识别与单片机及皮影表演机械装置结合，使皮影的表演方便，操作简单，增加皮影的可操作性与趣味性。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置，包括上位机和下位机，所述上位机包括相互连接的图像处理设备和Kniect；所述下位机包括通信模块、主控芯片、舵机、直流电机驱动板、皮影控制机械以及皮影人，所述主控芯片通过通信模块与所述图像处理设备连接，所述舵机、直流电机驱动板均与所述主控芯片连接，所述舵机、直流电机驱动板均与所述皮影控制机械连接，所述皮影控制机械连接所述皮影人；其中所述Kniect用于获取演员动作的图像信息，并将图像信息发送至所述图像处理设备；所述图像处理设备用于接收Kniect发送的图像信息，进一步将图像信息由图像模拟信号转化为电信号并发送至所述主控芯片；所述主控芯片用于根据接收的电信号对舵机或直流电机驱动板作出相应的动作指令；所述舵机或直流电机驱动板用于根据动作指令对皮影控制机械作出相应的操作指令，使得所述皮影控制机械操作所述皮影人的动作表演。进一步地，所述图像处理设备采用PC机或者移动智能设备。进一步地，所述通信模块包括WiFi模块、蓝牙模块和2/3/4G模块。进一步地，所述主控芯片采用单片机STM32。进一步地，所述皮影控制机械包括支撑底座、支撑杆、支撑杆滑竿、舵机移动平台以及电机固定平台。采用上述技术方案后，本技术至少具有如下有益效果：本技术直接通过人机交互，实时接收真实人体动作表演并将其转化为皮影人表演，智能程度高，具有省力、高效优点；主控芯片将接收到的信息进行解析，从而分别驱动控制皮影上下运动的舵机及控制皮影水平运动的直流电机，实现皮影与表演者的动作同步。附图说明图1为本技术一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置的主体结构示意图；图2为本技术一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置的控制流程图；图3为本技术一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置的皮影控制机械的舵机移动平台结构示意图；图4为本技术一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置的皮影控制机械的电机固定平台结构示意图；图5为本技术一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置的皮影控制机械的水平滑竿和支撑架结构示意图；图6为本技术一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置的皮影控制机械的结构示意图；图7为本技术一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置的为皮影控制机械的结构细节图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。如图1所示，本技术提供一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置，包括下位机及上位机，其中，上位机包括相互连接的图像处理设备和Kniect，图像处理设备为pc机或者智能移动设备(如手机、平板电脑等)，Kniect为Kniect2.0；下位机包括通信模块、主控芯片、舵机、直流电机驱动板、皮影控制机械以及皮影人，主控芯片采用单片机STM32(型号为STM32F103VET6)控制板，单片机STM32与驱动板相互连接，单片机STM32上连接有皮影高度控制的舵机，直流电机驱动板与皮影水平位置控制电机相连接。如图2所示，本技术具体操作流程如下：1、将Kinect2.0体感摄像头连接到pc机，并将Kinect2.0体感摄像头置于离地面50cm在椅子上，演员站立于离Kinect2.0正前方2.0米处；当摄像头前方的演员人数为两个时，Kniect2.0摄像头生成演员人体各关节位置信息；2、pc机将演员四肢与设定的参考点进行比较，将四肢的改变信息通过WIFI发送到单片机STM32；3、pc机将演员身体的位置信息与上一个图像进行比较，将四肢的改变信息通过WIFI发送到单片机STM32；4、pc机通过WIFI向单片机STM32发送的信息中包含动作对应的人物、前后运动的方向、运动的速度和时间；5、pc机通过WIFI向单片机STM32发送的信息中包含动作对应的人物、四肢、舵机转动的角度。6、单片机STM32接收到pc机发送过来的信息之后对信息进行分类处理；7、单片机STM32接收到四肢运动的信息后将会控制相应的舵机转动相应的角度；8、随着舵机的转动，舵机上的舵盘也会随之运动，舵盘的运动将会收或者放松连接皮影人的细线，皮影人在重力的作用下发生上下移动，从而形成动作；9、单片机STM32接收到人体前后运动的信息后将首先判断舵机平台是否将限位开关按下；10、如果限位开关被按下，则说明舵机平台已运动到时屏幕的边沿，控制舵机平台的直流电机驱动板将不会再向限位开关的方向移动；如果限位开关没有被按下直流电机驱动板将会按照接收到的信息移动；11、在直流电机驱动板通过皮带的带动下，舵机移动平台将左右移动；舵机移动平台将会带动皮影水平运动；12、在直流电机驱动板和舵机的共同作用下皮影就能将表演者的动作同步实现。如图3所示，为皮影控制机械的舵机移动平台结构示意图，图中：1、2、3、4、5为舵机固定位，6为传送带固定位，8为滑竿过孔。如图4所示，为皮影控制机械的电机固定平台结构示意图，图中：9为电机固定位，10为滑竿过孔。如图5所示，为皮影控制机械的水平滑竿和支撑架结构示意图，图中：11为电机固定位，12为滑竿固定孔，13为支架杆固定孔。如图6所示，为皮影控制机械的结构示意图，图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置，其特征在于，包括上位机和下位机，所述上位机包括相互连接的图像处理设备和Kniect；所述下位机包括通信模块、主控芯片、舵机、直流电机驱动板、皮影控制机械以及皮影人，所述主控芯片通过通信模块与所述图像处理设备连接，所述舵机、直流电机驱动板均与所述主控芯片连接，所述舵机、直流电机驱动板均与所述皮影控制机械连接，所述皮影控制机械连接所述皮影人；其中所述Kniect用于获取演员动作的图像信息，并将图像信息发送至所述图像处理设备；所述图像处理设备用于接收Kniect发送的图像信息，进一步将图像信息由图像模拟信号转化为电信号并发送至所述主控芯片；所述主控芯片用于根据接收的电信号对舵机或直流电机驱动板作出相应的动作指令；所述舵机或直流电机驱动板用于根据动作指令对皮影控制机械作出相应的操作指令，使得所述皮影控制机械操作所述皮影人的动作表演。

【技术特征摘要】
1.一种基于Kniect与单片机联动的智能体感皮影控制装置，其特征在于，包括上位机和下位机，所述上位机包括相互连接的图像处理设备和Kniect；所述下位机包括通信模块、主控芯片、舵机、直流电机驱动板、皮影控制机械以及皮影人，所述主控芯片通过通信模块与所述图像处理设备连接，所述舵机、直流电机驱动板均与所述主控芯片连接，所述舵机、直流电机驱动板均与所述皮影控制机械连接，所述皮影控制机械连接所述皮影人；其中所述Kniect用于获取演员动作的图像信息，并将图像信息发送至所述图像处理设备；所述图像处理设备用于接收Kniect发送的图像信息，进一步将图像信息由图像模拟信号转化为电信号并发送至所述主控芯片；所述主控芯片用于根据接收的电信号对舵机或直流电机驱动板作出相应的动作指令；所述舵机或...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱静，苏启彬，黄文恺，吴道奕，叶晓茵，欧文灏，韩晓英，吴羽，伍冯洁，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：新型
国别省市：广东,44