專利名稱：一種能簡易操縱模擬人動作的方法和它的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
屬機(jī)器人和電腦虛擬現(xiàn)實(shí)中的虛擬角色技術(shù)領(lǐng)域。確切地說，是一種能仿真人的模擬人技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在機(jī)器人，電腦虛擬現(xiàn)實(shí)中的虛擬角色技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，機(jī)器人或虛擬角色要按照人的意志動作，通常是采用軟件編程方法，把要求動作編入程序命令中，雖能按步產(chǎn)生動作，但編程復(fù)雜，且應(yīng)變性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種不需要對機(jī)器人或模擬人產(chǎn)生的動作進(jìn)行編程，也就可以省去復(fù)雜程序的一種能簡易操縱模擬人動作的方法和它的裝置。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案一種能簡易操縱模擬人動作的方法，其方案是在人的示范肢體各個(gè)運(yùn)動方向，設(shè)有各個(gè)產(chǎn)生操縱模擬人同方向運(yùn)動的控制訊號按鈕；分段連接的肢體，可逐段拖動；與肢體軸垂直的控制訊號，驅(qū)動肢體旋轉(zhuǎn)；肢體產(chǎn)生的運(yùn)動包括肢體的上、下；左、右；前、后的移動運(yùn)動，和繞肢體軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；并由裝置，按以下步驟完成對模擬人的操縱1)設(shè)計(jì)模擬人動作的順序方案；2)對應(yīng)操作，示范肢體入位；3)按順序移動示范肢體，觸及訊號按鈕；4)發(fā)出驅(qū)動訊號，驅(qū)動模擬人相應(yīng)肢體；5)從望遠(yuǎn)鏡處或顯示器上，獲得模擬人實(shí)際動作的反饋訊息；6)修正模擬人肢體運(yùn)動狀況，直至符合要求；7)操縱結(jié)束。
一種能簡易操縱模擬人動作的裝置，有操縱模擬人肢體動作其對應(yīng)的示范肢體操縱器，操縱模擬人各個(gè)肢體動作的信號采集，這些信號的轉(zhuǎn)換、傳遞、放大、并驅(qū)動模擬人的相應(yīng)構(gòu)件，及模擬人實(shí)際動作的反饋信號所組成，其方案是構(gòu)成信號采集的是，有反映示范肢體運(yùn)動的訊號產(chǎn)生器，訊號產(chǎn)生器外形與示范肢體相吻合，在人的活動關(guān)節(jié)部位的人體控制盒上，有按置發(fā)訊按鈕的孔，發(fā)訊按鈕固定在控制盒上，探頭伸向人的活動肢體；構(gòu)成訊號產(chǎn)生器的有頭部發(fā)訊器，兩個(gè)手操縱器，兩個(gè)腳控制盒；構(gòu)成模擬人實(shí)際動作的反饋信號是，從人體盒頭部的帽盒上，有一個(gè)用于觀察模擬人動作的望遠(yuǎn)鏡，或是裝在桌面上的顯示器。發(fā)訊按鈕是一個(gè)有彈性的，帶有作支撐的帽沿，帽內(nèi)有凹孔的凸緣，嵌有導(dǎo)電的石墨柱，石墨柱對著下方隔開的平行金屬條，金屬條與引出的作為控制訊號的金屬部件相接，固定在圓筒狀塑料外殼內(nèi)，構(gòu)成發(fā)訊按鈕。
頭部發(fā)訊器，是一個(gè)在前、后；左、右均裝有發(fā)訊按鈕，并在前方眼部處裝有用上、下支架連著望遠(yuǎn)鏡的頭箍；頭箍由長臂支架連接到操縱桌面。
手操縱器，其形狀是由四指平行握持塊，檔板和手背護(hù)板相交于基座，在握持塊上連接大姆指發(fā)訊盒所組成，在四指的正面和背面，手背護(hù)板，大姆指發(fā)訊盒的上、下；左、右都設(shè)有發(fā)訊按鈕，整體由夾持器固定在桌面上。
腳控制盒，由腳底板在其四邊圍有前檔板，左、右側(cè)板，及后座，在腳背有檔板復(fù)蓋而組成，在左、右，前、后，及上、下板、座上都固定有發(fā)訊按鈕。
實(shí)施本發(fā)明后的積極效果可以省去復(fù)雜的程序編制工作，節(jié)省時(shí)間和人力；用發(fā)訊按鈕式采集信號，比利用拉桿、轉(zhuǎn)向軸等組成的力學(xué)手套，或利用光纖在彎曲時(shí)的通光量變化做成的光學(xué)手套靈敏度高，可靠性好，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜。反饋信號是直觀的直覺，容易操作，容易推廣普及；使用范圍廣。且示范肢體是分離的獨(dú)立三個(gè)部件，可以按需要分別單獨(dú)使用，增加了不少靈活性，更便于推廣使用。如可以利用本發(fā)明，方便地控制機(jī)器人到危險(xiǎn)地方執(zhí)行任務(wù)；好像自己有延長了的安全手。


圖1、操縱模擬人動作的流程圖；圖2、分段連接肢體，逐段拖動流程圖；圖3、整體裝置圖；圖4、發(fā)訊按鈕分離式結(jié)構(gòu)示意圖；圖5、頭部發(fā)訊器結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6、頭部發(fā)訊器安裝結(jié)構(gòu)示意7、手操縱器立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8、手插入操縱器的立體示意9、腳控制盒分離式結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明一種能簡易操縱模擬人動作的方法，是在人的示范肢體各個(gè)運(yùn)動方向，設(shè)有各個(gè)產(chǎn)生操縱模擬人同方向運(yùn)動的控制訊號按鈕；分段連接的肢體，可逐段拖動；與肢體軸垂直的控制訊號，驅(qū)動肢體旋轉(zhuǎn)；肢體產(chǎn)生的運(yùn)動包括肢體的上、下；左、右；前、后的移動運(yùn)動，和繞肢體軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；并由裝置，按以下步驟完成對模擬人的操縱1、設(shè)計(jì)模擬人動作的順序方案；2、對應(yīng)操作，示范肢體入位；3、按順序移動示范肢體，觸及訊號按鈕；4、發(fā)出驅(qū)動訊號，驅(qū)動模擬人相應(yīng)肢體；5、從望遠(yuǎn)鏡處或顯示器上，獲得模擬人實(shí)際動作的反饋訊息；6、修正模擬人肢體運(yùn)動狀況，直至符合要求；7、操縱結(jié)束。
所述的模擬人是機(jī)器人或者是顯示于虛擬現(xiàn)實(shí)中的虛擬角色。
一種能簡易操縱模擬人動作的裝置，它是有操縱模擬人肢體動作，其相對應(yīng)的示范肢體操縱器，操縱模擬人各個(gè)肢體動作的信號采集，這些信號的轉(zhuǎn)換、傳遞、放大、并驅(qū)動模擬人的相應(yīng)構(gòu)件，及模擬人實(shí)際動作的反饋信號所組成，其具體結(jié)構(gòu)是構(gòu)成信號采集的是，有反映示范肢體運(yùn)動的訊號產(chǎn)生器，訊號產(chǎn)生器外形與示范肢體相吻合，在人的活動關(guān)節(jié)部位的人體控制盒上，有按置發(fā)訊按鈕的孔，發(fā)訊按鈕5固定在控制盒上，探頭伸向人的活動肢體；構(gòu)成訊號產(chǎn)生器的有頭部發(fā)訊器1，兩個(gè)手操縱器2，兩個(gè)腳控制盒3；構(gòu)成模擬人實(shí)際動作的反饋信號是，從人體盒頭部的帽盒上，有一個(gè)用于觀察模擬人動作的望遠(yuǎn)鏡4，或是觀察由攝象機(jī)拍錄顯示于裝在桌面13上的顯示器14。
發(fā)訊按鈕5是一個(gè)有彈性的，帶有作支撐的帽沿，帽內(nèi)有凹孔的凸緣7，嵌有導(dǎo)電的石墨柱6，石墨柱對著下方隔開的平行金屬條8，金屬條與引出的作為控制訊號的金屬部件相接，固定在圓筒狀塑料外殼9內(nèi)。
頭部發(fā)訊器1，是一個(gè)在前、后；左、右均裝有發(fā)訊按鈕5，并在前方眼部處裝有用上、下支架10連著望遠(yuǎn)鏡的頭箍11；頭箍由長臂可扭動的支架12，連接到操縱桌面13。
手操縱器2，其形狀是由四指平行握持塊15，手指檔板16和手背護(hù)板17相交于基座18，在握持塊上連接大姆指發(fā)訊盒19；在四指的正面和背面，手背護(hù)板，大姆指發(fā)訊盒的上、下；左、右都設(shè)有發(fā)訊按鈕5，整體由夾持器20固定在桌面13邊上。
腳控制盒3，由腳底板21，在其四邊圍有前檔板22，左、右側(cè)板23，24；及后座25，在腳背有檔板26復(fù)蓋而組成，在左、右，前、后，及上、下板、座上都固定有發(fā)訊按鈕5。
權(quán)利要求
1.一種能簡易操縱模擬人動作的方法，其特征是在人的示范肢體各個(gè)運(yùn)動方向，設(shè)有各個(gè)產(chǎn)生操縱模擬人同方向運(yùn)動的控制訊號按鈕；分段連接的肢體，可逐段拖動；與肢體軸垂直的控制訊號，驅(qū)動肢體旋轉(zhuǎn)；肢體產(chǎn)生的運(yùn)動包括肢體的上、下；左、右；前、后的移動運(yùn)動，和繞肢體軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；并由裝置，按以下步驟完成對模擬人的操縱1)設(shè)計(jì)模擬人動作的順序方案；2)對應(yīng)操作，示范肢體入位；3)按順序移動示范肢體，觸及訊號按鈕；4)發(fā)出驅(qū)動訊號，驅(qū)動模擬人相應(yīng)肢體；5)從望遠(yuǎn)鏡處或顯示器上，獲得模擬人實(shí)際動作的反饋訊息；6)修正模擬人肢體運(yùn)動狀況，直至符合要求；7)操縱結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能簡易操縱模擬人動作的方法，其特征是所述的模擬人是機(jī)器人或者是顯示于虛擬現(xiàn)實(shí)中的虛擬角色。
3.一種能簡易操縱模擬人動作的裝置，有操縱模擬人肢體動作，其相對應(yīng)的示范肢體操縱器，操縱模擬人各個(gè)肢體動作的信號采集，這些信號的轉(zhuǎn)換、傳遞、放大、并驅(qū)動模擬人的相應(yīng)構(gòu)件，及模擬人實(shí)際動作的反饋信號所組成，其特征是構(gòu)成信號采集的是，有反映示范肢體運(yùn)動的訊號產(chǎn)生器，訊號產(chǎn)生器外形與示范肢體相吻合，在人的活動關(guān)節(jié)部位的人體控制盒上，有按置發(fā)訊按鈕的孔，發(fā)訊按鈕(5)固定在控制盒上，探頭伸向人的活動肢體；構(gòu)成訊號產(chǎn)生器的有頭部發(fā)訊器(1)，兩個(gè)手操縱器(2)，兩個(gè)腳控制盒(3)；構(gòu)成模擬人實(shí)際動作的反饋信號是，從人體盒頭部的帽盒上，有一個(gè)用于觀察模擬人動作的望遠(yuǎn)鏡(4)，或是觀察由攝象機(jī)拍錄顯示于裝在桌面(13)上的顯示器(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種能簡易操縱模擬人動作的裝置，其特征是所述的發(fā)訊按鈕(5)是一個(gè)有彈性的，帶有作支撐的帽沿，帽內(nèi)有凹孔的凸緣(7)，嵌有導(dǎo)電的石墨柱(6)，石墨柱對著下方隔開的平行金屬條(8)，金屬條與引出的作為控制訊號的金屬部件相接，固定在圓筒狀塑料外殼(9)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種能簡易操縱模擬人動作的裝置，其特征是所述的頭部發(fā)訊器(1)，是一個(gè)在前、后；左、右均裝有發(fā)訊按鈕(5)，并在前方眼部處裝有用上、下支架(10)連著望遠(yuǎn)鏡的頭箍(11)；頭箍由長臂可扭動的支架(12)，連接到操縱桌面(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種能簡易操縱模擬人動作的裝置，其特征是所述的手操縱器(2)，其形狀是由四指平行握持塊(15)，手指檔板(16)和手背護(hù)板(17)相交于基座(18)，在握持塊上連接大姆指發(fā)訊盒(19)；在四指的正面和背面，手背護(hù)板，大姆指發(fā)訊盒的上、下；左、右都設(shè)有發(fā)訊按鈕(5)，整體由夾持器(20)固定在桌面(13)邊上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種能簡易操縱模擬人動作的裝置，其特征是所述的腳控制盒(3)，由腳底板(21)，在其四邊圍有前檔板(22)，左、右側(cè)板(23)，(24)；及后座(25)，在腳背有檔板(26)復(fù)蓋而組成，在左、右，前、后，及上、下板、座上都固定有發(fā)訊按鈕(5)。
全文摘要
一種能簡易操縱模擬人動作的方法和它的裝置，屬機(jī)器人和電腦虛擬現(xiàn)實(shí)中的虛擬角色技術(shù)領(lǐng)域。其特點(diǎn)是在人的示范肢體各個(gè)運(yùn)動方向，設(shè)有各個(gè)產(chǎn)生操縱模擬人同方向運(yùn)動的控制訊號按鈕；并有操縱步驟，由裝置完成對模擬人的操縱。其裝置構(gòu)成是，反映示范肢體運(yùn)動的訊號產(chǎn)生器；在控制盒上，有按鈕的孔，發(fā)訊按鈕固定在控制盒上，探頭伸向人的肢體；訊號產(chǎn)生器有頭部發(fā)訊器，手操縱器，腳控制盒；構(gòu)成模擬人實(shí)際動作的反饋信號的帽盒上，有一個(gè)用于觀察模擬人動作的望遠(yuǎn)鏡，或是裝在桌面上的顯示器。它的積極效果是可以省去復(fù)雜的程序編制工作，節(jié)省時(shí)間和人力；結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜。反饋信號直覺，容易操作；使用范圍廣。且發(fā)訊器是獨(dú)立三個(gè)部件，可按需單獨(dú)使用，增加了靈活性，更便于推廣。是很實(shí)用的發(fā)明。
文檔編號G05B17/00GK1895855SQ20061002795
公開日2007年1月17日 申請日期2006年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月22日
發(fā)明者蔡杲 申請人:蔡杲