带有机械臂的汽车的大视角成像监控及手动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了带有机械臂的汽车的大视角成像监控及手动控制系统，包括多个摄像头、地形感知装置、3D成像眼镜、车载控制终端、四个机械臂以及控制手套；所述控制手套上设有加速度传感器、姿态传感器、机械臂启动按钮、机械臂切换按钮和机械臂工作按钮；所述车载控制终端包括信息采集装置、全景3D画面拼接装置、数据处理转化器、机械臂终端控制器和安全监控器。本发明专利技术可对汽车周围的环境等进行实时监测，将周围的画面等信息显示在3D成像眼镜上，人们只需转动3D成像眼镜的方位便可对汽车周围进行观察，根据3D成像眼镜所显示的画面以及控制手套对机械臂进行控制，保证该汽车的最佳行走路径，保证汽车和人的安全，提高了机械臂的工作效率。

Large View Angle Imaging Monitoring and Manual Control System of Vehicle with Manipulator

The invention discloses a large-angle imaging monitoring and manual control system for a vehicle with a manipulator, which comprises a plurality of cameras, a terrain sensing device, 3D imaging glasses, an on-board control terminal, four manipulators and a control glove, and the control glove is equipped with an acceleration sensor, an attitude sensor, a start button of the manipulator, a switch button of the manipulator and a working button of the manipulator. The vehicle control terminal includes an information acquisition device, a panoramic 3D picture splicing device, a data processing converter, a manipulator terminal controller and a safety monitor. The invention can monitor the surrounding environment of the car in real time, display the surrounding pictures and other information on the 3D imaging glasses, and people can observe the surrounding of the car by turning the orientation of the 3D imaging glasses. According to the pictures displayed by the 3D imaging glasses and the control gloves, the manipulator arm can be controlled to ensure the optimal walking path of the car and the safety of the car and people. The efficiency of the manipulator is improved.

【技术实现步骤摘要】
带有机械臂的汽车的大视角成像监控及手动控制系统
本专利技术属于汽车
，具体涉及带有机械臂的汽车的大视角成像监控及手动控制系统。
技术介绍
汽车的发展不仅对社会经济造成了巨大影响，对人类生活也带来了重要的促进作用。汽车已经成为人们出行的主要交通工具之一，拥有汽车的家庭也是越来越多。在现有技术中，为了增加汽车行车停车的安全性，一般会采用在车辆上安装倒车雷达等装置，其能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，接触了驾驶员泊车、倒车和启动车时前后左右探视所引起的困扰，大大减少了驾驶员的视野死角，提高了驾驶的安全性。但是，仅仅采用倒车雷达无法从根本上解决问题，倒车雷达一般仅以声音提示来提醒驾驶员，这样的提醒不够直观；在车辆上安装摄像头对场景进行监控，但是仍然具有监控盲点，采用的全景摄像头容易带来数据误差，在运动目标检测和数据跟踪上不是很准确，为汽车的监控带来诸多不便。近年来，人机交互技术发展迅速，人机交互主要是通过相关设备识别人的各种行为动作、身体姿势等于计算机虚拟环境进行互动，实现游戏、操作训练、健身等功能，其中捕获人体的活动是关键所在。现如今已经出现了通过人机交互技术对机械臂进行控制的技术，通过捕获人体手臂的运动对机械臂进行控制，但是对该技术进行控制时，需要人的手臂一直进行移动，虽然使得机械臂可以完成许多复杂的操作，但是大大浪费了人力资源，使得机械臂在工作时，仍然需要手臂进行操作。现如今已经出现了安装有机械臂的汽车，通过所安装的机械臂可实现汽车的步行，但是在野外遇到山体滑坡或道路封堵等情况时，人在车上无法对机械臂进行较好的控制，必须得把头伸出窗外去观察地势情况，十分麻烦，同时也无法对机械臂的行走路径进行较好的控制，无法保证机械臂的最佳行走路线，从而无法保证汽车的安全。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提出带有机械臂的汽车的大视角成像监控及手动控制系统，该系统可对汽车周围的环境、路况等进行实时监测，将周围的画面等信息显示在3D成像眼镜上，人们只需转动3D成像眼镜的方位便可对汽车周围进行观察，根据3D成像眼镜所显示的画面以及控制手套对机械臂进行控制，保证选择汽车的最佳行走路径，保证汽车和人的安全，提高了机械臂的工作效率。为了达到上述的目的，本专利技术所采用的技术方案是：带有机械臂的汽车的大视角成像监控及手动控制系统，包括多个摄像头、地形感知装置、3D成像眼镜、车载控制终端、四个机械臂以及控制手套，多个摄像头、地形感知装置均位于汽车外部，车载控制终端位于汽车内部，四个机械臂分别位于汽车两侧的底部；汽车的前侧、后侧、左侧、右侧、顶部、底部以及四角处均设有用于对汽车周围画面进行实时拍摄的摄像头；各个位置的摄像头均与汽车转动连接；地形感知装置包括用于感知汽车运行时姿态信息的陀螺仪传感器，该陀螺仪传感器位于汽车中心位置；所述3D成像眼镜包括用于显示汽车周围画面信息以及汽车姿态信息的3D显示屏，3D显示屏中显示3D成像眼镜相对汽车所朝方向的画面以及汽车各个方位的平衡姿态；所述控制手套上设有控制机械臂移动的加速度传感器和控制机械臂姿态的姿态传感器，所述控制手套的拇指处设有机械臂启动按钮，所述控制手套的食指处设有机械臂切换按钮，所述控制手套的中指处设有机械臂工作按钮；所述控制手套上设有与加速度传感器、姿态传感器、机械臂启动按钮、机械臂切换按钮和机械臂工作按钮相连的信息接收与传输单元；所述机械臂包括第一臂体、第二臂体和端部支撑体，所述第一臂体与汽车底部转动连接，第一臂体与第二臂体转动连接，第二臂体与端部支撑体转动连接，所述端部支撑体的底面设有红外线装置；所述车载控制终端包括信息采集装置、全景3D画面拼接装置、数据处理转化器、机械臂终端控制器和安全监控器；所述信息采集装置用于采集各个摄像头的实时画面、控制手套的运动信息和控制信息以及汽车的姿态信息；所述全景3D画面拼接装置将各个摄像头实时拍摄的画面拼接成一个全景3D画面；所述数据处理转化器将汽车的姿态信息转化为可显示的数据信息；所述机械臂终端控制器用于接收控制手套的运动信息及控制信息并对机械臂发出指令；所述安全监控器用于对数据信息进行监测，该安全监控器设有汽车的倾斜临界值。进一步的是，所述第一臂体与汽车底部之间、第一臂体与第二臂体之间、第二臂体与端部支撑体之间均通过舵机和伸缩汽缸相连。进一步的是，所述控制手套有两个，包括左手套和右手套，左手套对汽车左侧底部的两个机械臂进行控制并通过机械臂切换按钮对两个机械臂的控制进行切换，右手套对汽车右侧底部的两个机械臂进行控制并通过机械臂切换按钮对机械臂的控制进行切换。进一步的是，所述3D成像眼镜包括安全警报装置，当3D显示屏上所显示的汽车的倾斜姿态超过了倾斜临界值时，安全警报装置自动报警，并在3D成像眼镜的3D显示屏上显示相应的安全威胁。进一步的是，所述3D成像眼镜和控制手套均与车载控制终端采用无线通讯相连。进一步的是，各个摄像头、陀螺仪传感器和信息接收与传输单元均与信息采集装置相连。进一步的是，所述3D显示屏中显示3D成像眼镜相对汽车所朝方向的画面；3D成像眼镜朝向汽车前方时，3D显示屏中显示汽车前方的画面；3D成像眼镜朝向汽车后方时，3D显示屏中显示汽车后方的画面；3D成像眼镜朝向汽车侧面时，3D显示屏中显示汽车侧面的画面；3D成像眼镜朝向汽车上方时，3D显示屏中显示汽车上方的画面；3D成像眼镜朝向汽车底部时，3D显示屏中显示汽车底部也就是地面的画面；3D成像眼镜朝向汽车斜方向时，3D显示屏中显示汽车斜方向的画面；随着3D成像眼镜方位的变化，3D显示屏中所显示的画面实时发生改变。进一步的是，所述车载控制终端包括用于存储画面及数据信息的存储器。进一步的是，各个摄像头均可在汽车侧壁上转动，且转动角度为180°。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过汽车前、后、左、右、顶部、底部以及四角处的摄像头对汽车的各个方位的情况进行实时监控，并将各个摄像头实时拍摄的画面通过全景3D画面拼装装置拼装成一个完整实时全景画面，然后将实时全景画面显示在3D成像眼镜上，人们通过3D成像眼镜可观察到汽车前、后、左、右、上、下等各个方位的具体情况，只需通过头部及身体的移动来带动3D成像眼镜的朝向便可观察到汽车各个方位的情况，观察显示方便简单，不仅可全方面无死角地对汽车周边进行监控，也为人们对汽车外部的监控与观察带来了诸多便利，方便人们通过3D全景成像实现对汽车周围情况的判断，便于进行风险预分析；通过地形感知装置对汽车的姿态进行实时监控，并将汽车当前姿态的倾斜度在3D成像眼镜上显示出来，同时可根据汽车所处的倾斜危险度进行控制，通过所检测到的汽车的倾斜度与安全监控器所规定的汽车的倾斜临界值做对比，当超过各个临界值时，3D成像眼镜显示相应的安全威胁，提醒人们赶快做出处理，保证汽车和人的安全；(2)人们通过3D成像眼镜的显示不仅可对周围环境进行监控，也可根据周围路况对机械臂行走的路径进行控制；通过3D成像眼镜选择最适合机械臂落脚的区域进行落脚，选择最适合机械臂行走的路径和最安全的路径行走，大大保证了汽车和人们的安全，为汽车的行走带来了便利，保证了汽车的最佳行走效率；(3)在对该汽车的行走进行控制时，移动控制手套，控制手套上的加速度传感器检测自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.带有机械臂的汽车的大视角成像监控及手动控制系统，其特征在于：包括多个摄像头、地形感知装置、3D成像眼镜、车载控制终端、四个机械臂以及控制手套，多个摄像头、地形感知装置均位于汽车外部，车载控制终端位于汽车内部，四个机械臂分别位于汽车两侧的底部；汽车的前侧、后侧、左侧、右侧、顶部、底部以及四角处均设有用于对汽车周围画面进行实时拍摄的摄像头；各个位置的摄像头均与汽车转动连接；地形感知装置包括用于感知汽车运行时姿态信息的陀螺仪传感器，该陀螺仪传感器位于汽车中心位置；所述3D成像眼镜包括用于显示汽车周围画面信息以及汽车姿态信息的3D显示屏，3D显示屏中显示3D成像眼镜相对汽车所朝方向的画面以及汽车各个方位的平衡姿态；所述控制手套上设有控制机械臂移动的加速度传感器和控制机械臂姿态的姿态传感器，所述控制手套的拇指处设有机械臂启动按钮，所述控制手套的食指处设有机械臂切换按钮，所述控制手套的中指处设有机械臂工作按钮；所述控制手套上设有与加速度传感器、姿态传感器、机械臂启动按钮、机械臂切换按钮和机械臂工作按钮相连的信息接收与传输单元；所述机械臂包括第一臂体、第二臂体和端部支撑体，所述第一臂体与汽车底部转动连接，第一臂体与第二臂体转动连接，第二臂体与端部支撑体转动连接，所述端部支撑体的底面设有红外线装置；所述车载控制终端包括信息采集装置、全景3D画面拼接装置、数据处理转化器、机械臂终端控制器和安全监控器；所述信息采集装置用于采集各个摄像头的实时画面、控制手套的运动信息和控制信息以及汽车的姿态信息；所述全景3D画面拼接装置将各个摄像头实时拍摄的画面拼接成一个全景3D画面；所述数据处理转化器将汽车的姿态信息转化为可显示的数据信息；所述机械臂终端控制器用于接收控制手套的运动信息及控制信息并对机械臂发出指令；所述安全监控器用于对数据信息进行监测，该安全监控器设有汽车的倾斜临界值。...

【技术特征摘要】
1.带有机械臂的汽车的大视角成像监控及手动控制系统，其特征在于：包括多个摄像头、地形感知装置、3D成像眼镜、车载控制终端、四个机械臂以及控制手套，多个摄像头、地形感知装置均位于汽车外部，车载控制终端位于汽车内部，四个机械臂分别位于汽车两侧的底部；汽车的前侧、后侧、左侧、右侧、顶部、底部以及四角处均设有用于对汽车周围画面进行实时拍摄的摄像头；各个位置的摄像头均与汽车转动连接；地形感知装置包括用于感知汽车运行时姿态信息的陀螺仪传感器，该陀螺仪传感器位于汽车中心位置；所述3D成像眼镜包括用于显示汽车周围画面信息以及汽车姿态信息的3D显示屏，3D显示屏中显示3D成像眼镜相对汽车所朝方向的画面以及汽车各个方位的平衡姿态；所述控制手套上设有控制机械臂移动的加速度传感器和控制机械臂姿态的姿态传感器，所述控制手套的拇指处设有机械臂启动按钮，所述控制手套的食指处设有机械臂切换按钮，所述控制手套的中指处设有机械臂工作按钮；所述控制手套上设有与加速度传感器、姿态传感器、机械臂启动按钮、机械臂切换按钮和机械臂工作按钮相连的信息接收与传输单元；所述机械臂包括第一臂体、第二臂体和端部支撑体，所述第一臂体与汽车底部转动连接，第一臂体与第二臂体转动连接，第二臂体与端部支撑体转动连接，所述端部支撑体的底面设有红外线装置；所述车载控制终端包括信息采集装置、全景3D画面拼接装置、数据处理转化器、机械臂终端控制器和安全监控器；所述信息采集装置用于采集各个摄像头的实时画面、控制手套的运动信息和控制信息以及汽车的姿态信息；所述全景3D画面拼接装置将各个摄像头实时拍摄的画面拼接成一个全景3D画面；所述数据处理转化器将汽车的姿态信息转化为可显示的数据信息；所述机械臂终端控制器用于接收控制手套的运动信息及控制信息并对机械臂发出指令；所述安全监控器用于对数据信息进行监测，该安全监控器设有汽车的倾斜临界值。2.根据权利要求1所述的大视角成像监控及手动控制系统，其特征在于：所述第一臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张越，
申请(专利权)人：成都跟驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51