控制裝置、系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)一種控制系統(tǒng)，特別是指一種可用于控制機(jī)械設(shè)備運(yùn)動(dòng)的控制裝置、系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]“機(jī)械手”或“機(jī)器人”是可執(zhí)行程式化指令模仿人手或肢體動(dòng)作，用以抓取、搬運(yùn)物件或操作工具之自動(dòng)化及其設(shè)備。以機(jī)械手為例，機(jī)械手是依據(jù)坐標(biāo)、速度等參數(shù)來(lái)執(zhí)行固定或非固定程式的控制指令，以完成所需的各種動(dòng)作。因此，在機(jī)械手執(zhí)行控制指令前，需要先進(jìn)行坐標(biāo)、速度等參數(shù)的定位控制。
[0003]如圖1所示，機(jī)械手的定位控制主要是操作者10在手動(dòng)模式下通過(guò)控制機(jī)臺(tái)I之操作界面反復(fù)調(diào)節(jié)X、Y軸向的進(jìn)退來(lái)調(diào)整機(jī)械手的位置、設(shè)定與記錄坐標(biāo)參數(shù)、查看機(jī)械手的位置、對(duì)照坐標(biāo)參數(shù)與機(jī)械手的位置等步驟，以獲得合理的坐標(biāo)參數(shù)。
[0004]然而，于此種手動(dòng)模式，即使是熟練的操作者利用人性化(User-friendly)的操作界面，仍需要藉由操作實(shí)體裝置(例如:按鍵11、鍵盤(pán)或觸控式熒幕等)及繁瑣的步驟(如不停按壓該按鍵11進(jìn)行微調(diào))來(lái)進(jìn)行定位操作的輸入與調(diào)校，且由不同操作者輪流操作按鍵亦可能產(chǎn)生衛(wèi)生方面的問(wèn)題。
[0005]再者，操作者必須親臨機(jī)械手所在的現(xiàn)場(chǎng)才得以進(jìn)行定位控制，若該位操作者因故不能親臨現(xiàn)場(chǎng)，則可能導(dǎo)致后續(xù)工作的延遲。
[0006]近期，陸續(xù)有采用用戶端與伺服器端分離模式的體感控制技術(shù)發(fā)表。但，用戶端與伺服器端分離模式的資料傳輸效率低下，且資料包容易丟失導(dǎo)致資料的不準(zhǔn)確性。
[0007]此外，已知的體感控制技術(shù)除了操作界面之外，需要額外的感應(yīng)裝置(例如:穿戴式配件或貼片燈)，但額外的感應(yīng)裝置一方面增加成本，另一方面不合乎多數(shù)人的日常穿戴習(xí)慣。
[0008]因此，如何解決現(xiàn)行控制自動(dòng)化機(jī)器設(shè)備之種種問(wèn)題，提供精確而便利的控制技術(shù)，即是發(fā)展本發(fā)明之目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的種種問(wèn)題，本發(fā)明提供一種控制裝置，包括檢測(cè)模塊、處理模塊以及傳輸模塊。檢測(cè)模塊是用以擷取動(dòng)態(tài)影像作為目標(biāo)影像，以將該目標(biāo)影像呈現(xiàn)于一網(wǎng)頁(yè)中；該處理模塊是用以接受該檢測(cè)模塊之目標(biāo)影像，并轉(zhuǎn)換該目標(biāo)影像為數(shù)據(jù)指令；以及傳輸模塊是自該處理模塊接受該數(shù)據(jù)指令，以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸該數(shù)據(jù)指令至一機(jī)器設(shè)備。
[0010]本發(fā)明還提供一種控制方法，包括:擷取動(dòng)態(tài)影像作為目標(biāo)影像，以將該目標(biāo)影像呈現(xiàn)于一網(wǎng)頁(yè)中；將該目標(biāo)影像轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)指令；以及經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸該數(shù)據(jù)指令至一機(jī)器設(shè)備。
[0011]實(shí)施例一，還包括初始化模塊，是用以登入該網(wǎng)頁(yè)而獲得用于控制該機(jī)器設(shè)備的初始化資料。例如，在擷取該動(dòng)態(tài)影像前，先獲得用于控制該機(jī)器設(shè)備的初始化資料。
[0012]實(shí)施例二，該控制裝置還包括用以顯示該網(wǎng)頁(yè)的顯示單元。例如，經(jīng)該網(wǎng)絡(luò)傳輸該數(shù)據(jù)指令至該機(jī)器設(shè)備后，自該網(wǎng)絡(luò)接受該機(jī)器設(shè)備對(duì)應(yīng)該數(shù)據(jù)指令的運(yùn)動(dòng)信息，以顯示該機(jī)器設(shè)備的運(yùn)動(dòng)影像于一顯示單元。
[0013]實(shí)施例三，該檢測(cè)模塊擷取動(dòng)態(tài)影像以作為該目標(biāo)影像的模式是包含:膚色檢測(cè)模式、凸包檢測(cè)模式及/或凸型缺陷檢測(cè)模式。
[0014]本發(fā)明還提供一種控制系統(tǒng)，包括:控制裝置以及機(jī)器設(shè)備。該控制裝置包含:檢測(cè)模塊，是用以擷取動(dòng)態(tài)影像作為目標(biāo)影像，以將該目標(biāo)影像呈現(xiàn)于一網(wǎng)頁(yè)中；處理模塊，是用以接受該目標(biāo)影像，并轉(zhuǎn)換該目標(biāo)影像為數(shù)據(jù)指令；及傳輸模塊，是自該處理模塊接受數(shù)據(jù)指令。該機(jī)器設(shè)備是接收經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑搨鬏斈K之?dāng)?shù)據(jù)指令，使該機(jī)器設(shè)備執(zhí)行該數(shù)據(jù)指令并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該數(shù)據(jù)指令的運(yùn)動(dòng)信息。
[0015]實(shí)施例一，該傳輸模塊還能經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接受該運(yùn)動(dòng)信息。
[0016]實(shí)施例二，該機(jī)器設(shè)備包含主控制器以及機(jī)械手，該主控制器是用以執(zhí)行該數(shù)據(jù)指令來(lái)控制機(jī)械手，并將該運(yùn)動(dòng)信息經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸至該控制裝置。
[0017]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)基于用戶端的控制技術(shù)，在用戶端實(shí)現(xiàn)體感檢測(cè)與資料運(yùn)算。應(yīng)用本發(fā)明的控制裝置及方法在控制機(jī)械手時(shí)，不需要操作按鍵也無(wú)需額外的感應(yīng)裝置即可運(yùn)行體感檢測(cè)，也不用上傳資料包至伺服器運(yùn)算處理，不僅解決現(xiàn)行機(jī)械手定位繁瑣、資料包丟失及傳輸耗時(shí)等問(wèn)題，分離式視窗還可同步顯示體感檢測(cè)、控制資料及即時(shí)影像供操作者直接比對(duì)效果，更大幅提升機(jī)械手控制的清潔性、便利性、即時(shí)性及準(zhǔn)確性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為現(xiàn)有控制機(jī)臺(tái)的立體圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的控制裝置的立體示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的控制裝置的功能方塊圖；
[0022]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法第一實(shí)施例的步驟流程圖；
[0023]圖5A是本發(fā)明實(shí)施例提供的以膚色檢測(cè)模式擷取目標(biāo)影像的示意圖；
[0024]圖5B是本發(fā)明實(shí)施例提供的以膚色檢測(cè)模式結(jié)合凸包檢測(cè)模式擷取目標(biāo)影像的示意圖；
[0025]圖5C是本發(fā)明實(shí)施例提供的結(jié)合膚色檢測(cè)模式、凸包檢測(cè)模式及凸型缺陷檢測(cè)模式擷取目標(biāo)影像的示意圖；
[0026]圖6A是本發(fā)明實(shí)施例提供的控制系統(tǒng)第一實(shí)施例的方塊圖；
[0027]圖6B是本發(fā)明實(shí)施例提供的控制系統(tǒng)第二實(shí)施例的方塊圖；
[0028]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法第二實(shí)施例的步驟流程圖；
[0029]圖8A至SC是機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)影像對(duì)應(yīng)疊合于操作者的目標(biāo)影像的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下是由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)揭示之內(nèi)容了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明也可由其他不同的具體實(shí)施例加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
[0031]除非文中另有說(shuō)明，說(shuō)明書(shū)及所附申請(qǐng)專(zhuān)利范圍中使用的單數(shù)形式“一”及“該”包括附屬個(gè)數(shù)；術(shù)語(yǔ)“或”包括“及/或”的含義。
[0032]本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“node-webkit”是整合node, js與webkit兩者文本的即時(shí)運(yùn)行環(huán)境，webkit提供文檔文件模型(document object model, DOM)node, js提供當(dāng)?shù)卣Z(yǔ)言服務(wù)，使用者可通過(guò)HEML5、CSS3、Javascript語(yǔ)言編寫(xiě)本地應(yīng)用程式。術(shù)語(yǔ)“node, js”是基于Chrome Javascript運(yùn)作時(shí)所建立的平臺(tái)，藉由事件驅(qū)動(dòng)1/0伺服器端Javascript環(huán)境，可供使用者撰寫(xiě)可擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)程式，適合資料密集型分散式設(shè)備的即時(shí)應(yīng)用。術(shù)語(yǔ)“WebRTC”(網(wǎng)頁(yè)即時(shí)通信Web Real-Time Communicat1n)為支持網(wǎng)頁(yè)瀏覽器進(jìn)行即時(shí)語(yǔ)音或視頻通話的應(yīng)用程序接口(Applicat1n Programming Interface，API)，通過(guò)Javascript即可提供基于網(wǎng)頁(yè)的即時(shí)通訊，包括語(yǔ)音視頻采集、解編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、顯示等功能，并且跨平臺(tái)支持windows、Iinux、mac、Android。術(shù)語(yǔ)“canvas”是HTML5的部分，使用Javascript于網(wǎng)頁(yè)上繪制圖像，可控制畫(huà)圖區(qū)域內(nèi)每一圖元，具有多種繪制路徑、形狀、字元、添加圖像的功能。術(shù)語(yǔ)“UDP”(使用者資料包User Datagram Protocol)是一種不需要傳輸層協(xié)議的開(kāi)放式系統(tǒng)互聊參考模型(Open System Interconnect1n ReferenceModel，OSI model)。
[0033]本發(fā)明提供一種基于用戶遠(yuǎn)端操控的控制裝置及方法，不需將資料傳輸至伺服器端進(jìn)行運(yùn)算，減少資料包丟失的幾率及資料包傳輸時(shí)間，且可跨平臺(tái)使用。于此處所指的“遠(yuǎn)端”是不在機(jī)器設(shè)備所在的現(xiàn)場(chǎng)，例如操作者與機(jī)器設(shè)備分別位于不同房間、不同區(qū)域或不同國(guó)家。
[0034]如圖2、圖3及圖4所示，所述控制裝置2包括顯示單元25、初始化模塊21、檢測(cè)模塊22、處理模塊23以及傳輸模塊24.
[0035]該控制裝置2經(jīng)事件觸發(fā)開(kāi)始進(jìn)行遠(yuǎn)端控制包括下列步驟:步驟201，操作者10可利用該初始化模塊21經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)100登入本發(fā)明的網(wǎng)頁(yè)(顯示于該顯示單元25)，以獲得用于控制一機(jī)器設(shè)備20的初始化資料。步驟202，該檢測(cè)模塊22擷取操作者10的動(dòng)態(tài)影像作為目標(biāo)影像，并解析對(duì)應(yīng)該目標(biāo)影像的連續(xù)圖元資料。步驟203，該處理模塊23