一种基于操控员头部动作操控移动平台的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于操控员头部动作操控移动平台的系统和方法，该系统包括操控端和受控端，操控端包括头部动作检测模块、操控指令模块和视频显示模块；受控端包括移动平台和视频采集模块。根据本发明专利技术的实施例，通过获得操控员头部的位置和姿态对移动平台进行控制，使操控员能更直观有效地进行操控移动平台的移动以及移动平台上视频采集模块的转动，并且操控员双手可进行其他的操作，能够拥有更多单独操控输入以及更多的输入组合。

【技术实现步骤摘要】
一种基于操控员头部动作操控移动平台的系统和方法
本专利技术涉及一种移动平台的操控系统，尤其涉及一种基于操控员头部动作操控移动平台的系统和方法。
技术介绍
移动机器人的操控系统一般需要利用操控员的手去操作操控杆或键盘按钮等界面从而发出操控指令。此方法最大的缺点是占用了操控员手部的活动能力，减低操控员同一时间操控移动平台的移动以及移动平台上其他单元的可能性。
技术实现思路
本专利技术的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本专利技术而学习。为了使操控员同一时间进行更多的操作，本专利技术提供一种基于操控员头部动作操控移动平台的系统和方法。本专利技术解决现有技术的问题所采用的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供的一种基于操控员头部动作操控移动平台的系统包括操控端和受控端，受控端包括移动平台和视频采集模块，操控端包括头部动作检测模块、操控指令模块和视频显示模块；其中：头部动作检测模块，用于获取操控员的头部位置和姿态角度，并将头部位置信息和姿态角度信息发送给操控指令模块；操控指令模块，用于根据操控员的头部位置信息向移动平台发送控制移动平台移动的移动指令，以及用于根据操控员的头部姿态角度信息向移动平台发送控制视频采集模块姿态角度的姿态指令；移动平台，用于接收移动指令进行移动进而控制视频采集模块移动，以及用于接收姿态指令进而控制视频采集模块的姿态角度；视频采集模块，用于采集移动平台周围的视频，并将视频发送给视频显示模块；视频显示模块，用于接收并显示从视频采集模块接收的视频。作为优选的实施例，移动平台上设置视频采集模块云台，视频采集模块安装在视频采集模块云台上，视频采集模块云台用于接收姿态指令，并根据姿态指令控制视频采集模块的姿态角度。作为优选的实施例，头部动作检测模块包括一个或一个以上的第一摄像头、图像分析单元和发送单元，其中：第一摄像头用于拍摄操控员的头部影像并传送给图像分析单元；图像分析单元用于根据操控员的头部影像解析头部位置信息和姿态角度信息，并传送给操控指令模块。作为优选的实施例，操控指令模块包括指令生成单元和指令发送单元，其中：指令生成单元用于根据操控员的头部位置信息和姿态角度信息生成移动指令和姿态指令发送给指令发送单元；指令发送单元用于向移动平台发送移动指令控制移动平台的移动，向视频采集模块云台发送姿态指令控制视频采集模块的姿态角度。作为优选的实施例，视频采集模块包括一个或以上的第二摄像头以及视频发送单元，第二摄像头都装置一个视频采集模块云台上，或者每个摄像头分别装置有一个视频采集模块云台。作为优选的实施例，移动平台包括：海、陆、或空中的移动平台。作为优选的实施例，移动平台被远程操控、或者是乘载操控员。本专利技术还提供一种基于操控员头部动作操控移动平台的方法，该方法包括：获取操控员的头部位置信息和姿态角度信息；根据操控员的头部位置信息和姿态角度信息，控制移动平台的移动以及视频采集模块的姿态角度。作为优选的实施例，根据操控员的头部位置信息和姿态角度信息，控制移动平台的移动以及视频采集模块的姿态角度，具体包括以下步骤：根据头部姿态角度（α,β,γ）控制视频采集模块沿其坐标系统各个轴的转向速度其中r1(),r2(),r3()为比例函数；根据头部位置(x，y，z）控制移动平台沿其坐标系统各个轴的移动速度其中，r4(),r5(),r6()为比例函数。作为优选的实施例，该方法还包括：视频采集模块采集移动平台前端视频信息，并通过视频显示模块实时显示出来。根据本专利技术的系统，通过获得操控员头部的位置和姿态对移动平台进行控制，使操控员能更直观有效地进行操控移动平台的移动以及移动平台上视频采集模块的转动，并且操控员双手可进行其他的操作，能够拥有更多单独操控输入以及更多的输入组合。通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。附图说明下面通过参考附图并结合实例具体地描述本专利技术，本专利技术的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本专利技术的解释说明，而不构成对本专利技术的任何意义上的限制，在附图中：图1为本专利技术实施例提供的一种基于操控员头部动作操控移动平台的系统结构示意图；图2为本专利技术优选实施例提供的一种基于操控员头部动作操控移动平台的系统结构示意图；图3为本专利技术优选实施例提供的一种头部动作检测模块和操控指令模块的结构示意图；图4为本专利技术优选实施例提供的一种操控位置及视频显示模块的坐标示意图。图5为本专利技术优选实施例提供的一种视频采集模块和视频显示模块的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种基于操控员头部动作操控移动平台的方法流程图。图7为本专利技术优选实施例提供的一种视频采集模块坐标示意图；具体实施方式如图1所示为本专利技术实施例提供的一种基于操控员头部动作操控移动平台的系统结构示意图。图中，该系统包括操控端10和受控端20，操控端10包括头部动作检测模块101、操控指令模块102和视频显示模块103；受控端20包括移动平台201和视频采集模块203，其中：头部动作检测模块101用于获取操控员的头部位置和姿态角度，并将头部位置信息和姿态角度信息发送给操控指令模块102；操控指令模块102用于根据操控员的头部位置信息向移动平台201发送控制移动平台201移动的移动指令，以及用于根据操控员的头部姿态角度信息向移动平台201发送控制视频采集模块203姿态角度的姿态指令；移动平台201用于接收移动指令进行移动进而控制视频采集模块203移动，以及用于接收姿态指令进而控制视频采集模块203的姿态角度；视频采集模块203用于采集移动平台201周围的视频，并将视频发送给视频显示模块103；视频显示模块103用于接收并显示从视频采集模块203接收的视频。如图2所示为本专利技术优选实施例提供的一种基于操控员头部动作操控移动平台的系统结构示意图。移动平台201上设置视频采集模块云台202，视频采集模块203安装在视频采集模块云台202上，视频采集模块云台202用于接收姿态指令，并根据姿态指令控制视频采集模块203的姿态角度。由于移动平台201能改变视频采集模块云台202的位置，所以视频采集模块203的位置也是可以调节的。操控端10和受控端20之间的信息(包括移动指令、姿态指令和视频信息)可通过有线或无线的方式传送，操控指令模块102向移动平台201和视频采集模块云台202发送指令的方式包括但不限于：互联网、局域网、或无线电波。本实施例的移动平台可以在陆地上和水上行走,也可以在空中和水中移动，包括但不限于移动机器人或替身机器人。移动平台可以被远程操控、也可以乘载操控员。如图3所示为本专利技术优选实施例提供的头部动作检测模块101和操控指令模块102的结构示意图，该头部动作检测模块101包括一个或一个以上的第一摄像头101本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于操控员头部动作操控移动平台的系统，该系统包括操控端和受控端，所述受控端包括移动平台和视频采集模块，其特征在于，所述操控端包括头部动作检测模块、操控指令模块和视频显示模块；其中：所述头部动作检测模块，用于获取操控员的头部位置和姿态角度，并将所述头部位置信息和姿态角度信息发送给所述操控指令模块；所述操控指令模块，用于根据所述操控员的头部位置信息向所述移动平台发送控制所述移动平台移动的移动指令，以及用于根据所述操控员的头部姿态角度信息向所述移动平台发送控制所述视频采集模块姿态角度的姿态指令；所述移动平台，用于接收所述移动指令进行移动进而控制所述视频采集模块移动，以及用于接收所述姿态指令进而控制所述视频采集模块的姿态角度；所述视频采集模块，用于采集所述移动平台周围的视频，并将所述视频发送给所述视频显示模块；所述视频显示模块，用于接收并显示从所述视频采集模块接收的视频。

【技术特征摘要】
1.一种基于操控员头部动作操控移动平台的系统，该系统包括操控端和受控端，所述受控端包括移动平台和视频采集模块，其特征在于，所述操控端包括头部动作检测模块、操控指令模块和视频显示模块；其中：所述头部动作检测模块，用于获取操控员的头部位置和姿态角度，并将所述头部位置信息和姿态角度信息发送给所述操控指令模块；所述操控指令模块，用于根据所述操控员的头部位置信息向所述移动平台发送控制所述移动平台移动的移动指令，以及用于根据所述操控员的头部姿态角度信息向所述移动平台发送控制所述视频采集模块姿态角度的姿态指令；所述移动平台，用于接收所述移动指令进行移动进而控制所述视频采集模块移动，以及用于接收所述姿态指令进而控制所述视频采集模块的姿态角度；所述视频采集模块，用于采集所述移动平台周围的视频，并将所述视频发送给所述视频显示模块；所述视频显示模块，用于接收并显示从所述视频采集模块接收的视频。2.根据权利要求1所述的基于操控员头部动作操控移动平台的系统，其特征在于，所述移动平台上设置视频采集模块云台，所述视频采集模块安装在所述视频采集模块云台上，所述视频采集模块云台用于接收所述姿态指令，并根据所述姿态指令控制所述视频采集模块的姿态角度。3.根据权利要求2所述的基于操控员头部动作操控移动平台的系统，其特征在于，头部动作检测模块包括图像分析单元、发送单元以及一个或一个以上的第一摄像头，其中：所述第一摄像头用于拍摄操控员的头部影像并传送给所述图像分析单元；所述图像分析单元用于根据所述操控员的头部影像解析头部位置信息和姿态角度信息，并传送给所述操控指令模块。4.根据权利要求2所述的基于操控员头部动作操控移动平台的系统，其特征在于，所述操控指令模块包括指令生成单元和指令发送单元，其中：所述指令生成单元用于根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林天麟，阎镜予，龚灼，
申请(专利权)人：安科智慧城市技术中国有限公司，
类型：发明
国别省市：