本實(shí)用新型涉及體感交互自動控制領(lǐng)域，特別涉及一種基于AR虛擬控制的小車體感對戰(zhàn)裝置。

背景技術(shù)：

目前市場上大部分遙控車控制都是基于遙控車手柄或者是電腦控制，而且大多沒有攝像頭實(shí)時傳回第一視覺圖像并進(jìn)行圖像的識別，或者只是單純的軟件賽車游戲必須由手動來控制移動，時間長了手部與眼睛會覺得疲憊，并容易產(chǎn)生乏味失去新鮮感。為了讓小車對戰(zhàn)游戲更具娛樂性和可玩性，一種用體感控制的AR對戰(zhàn)小車尤為吸引廣大玩家的眼球。玩家可以根據(jù)自己的體感姿勢來控制小車的速度快慢以及小車的方向及其發(fā)炮，使玩家的肢體具有遙控器的功能。與此同時，該AR體感控制小車對戰(zhàn)時還能將攝像頭第一視角傳回的圖像進(jìn)行進(jìn)行圖像識別，并對圖像進(jìn)行AR虛擬現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)產(chǎn)生對戰(zhàn)的華麗效果，增加小車對戰(zhàn)的娛樂性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于AR虛擬控制的小車體感對戰(zhàn)裝置，使用Kinect體感交互模塊獲取體感信號，對原始身體信號進(jìn)行分析及提取，對攝像頭捕捉到的圖像流進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺圖像處理，從而實(shí)現(xiàn)對小車對戰(zhàn)的控制。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型的一種基于AR虛擬控制的小車體感對戰(zhàn)裝置，包括小車和PC機(jī)，還包括用于采集體感姿勢信號的Kinect體感控制模塊、設(shè)置在小車上并用于對小車周圍環(huán)境信息拍照的WIFI攝像頭、設(shè)置在小車上并用于控制小車運(yùn)動的控制驅(qū)動部、以及WIFI通信模塊；工作時，WIFI攝像頭獲取圖像流并通過自帶的WIFI模塊將數(shù)據(jù)傳輸給PC機(jī)，同時Kinect體感控制模塊將采集到的體感姿勢信號發(fā)送至PC機(jī)，PC機(jī)將處理后的數(shù)據(jù)通過WIFI通信模塊發(fā)送至控制驅(qū)動部，從而使得控制驅(qū)動部控制小車進(jìn)行相應(yīng)的動作。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述Kinect體感控制模塊包括Kinect 3D體感攝影機(jī)以及連接PC機(jī)的接口數(shù)據(jù)線。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述WIFI通信模塊為Esp8266ESP-01。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述WIFI攝像頭包括一個有線攝像頭以及與有線攝像頭連接的WIFI模塊。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述WIFI攝像頭采用Robot-link 5.0MT WF.7620.B型號WIFI無線攝像頭。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述小車包括控制馬達(dá)的第一電機(jī)、控制發(fā)射BB彈的第二電機(jī)以及3D打印的外殼。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述控制驅(qū)動部包括單片機(jī)、激光模塊、LED燈、繼電器電路以及電機(jī)驅(qū)動電路；所述激光模塊、LED燈、繼電器電路以及電機(jī)驅(qū)動電路均與單片機(jī)連接，所述的單片機(jī)、繼電器電路、電機(jī)驅(qū)動電路集成在控制驅(qū)動部內(nèi)部，所述的激光模塊、LED燈則通過已封裝好的電纜連接。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述單片機(jī)采用STM32F103C8T6。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述驅(qū)動控制部連接有電源模塊，所述電源模塊包括鎳氫干電池及穩(wěn)壓芯片。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述WIFI通信模塊通過2.4GHz WIFI傳輸模塊實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與小車之間的無線數(shù)據(jù)傳輸。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本實(shí)用新型于硬件上采用WIFI攝像頭獲取圖像流并通過其中集成的WIFI模塊將數(shù)據(jù)通過2.4G WiFi網(wǎng)絡(luò)傳輸給PC機(jī)，以確保可實(shí)時獲取到小車前方的視覺圖像。

2、Kinect體感控制模塊將采集到的體感姿勢信號通過電纜連接并發(fā)送至PC機(jī)，PC機(jī)將處理后的數(shù)據(jù)通過WIFI通信模塊發(fā)送至控制驅(qū)動部，從而使得控制驅(qū)動部控制小車進(jìn)行相應(yīng)的動作，以達(dá)到實(shí)時控制小車動作的目的，以此擺脫雙手的方式增強(qiáng)了小車對戰(zhàn)的趣味性。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型裝置的方框示意圖；

圖2(a)是本實(shí)用新型裝置單片機(jī)最小系統(tǒng)的電路原理圖；

圖2(b)是本實(shí)用新型裝置激光及底盤燈的電路原理圖；

圖2(c)是本實(shí)用新型裝置穩(wěn)壓模塊的電路原理圖；

圖2(d)是本實(shí)用新型裝置電機(jī)驅(qū)動電路的電路原理圖；

圖2(e)是本實(shí)用新型裝置BB彈波箱控制電路的電路原理圖；

圖3是本實(shí)用新型裝置工作時的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

如圖1所示-圖3所示，本實(shí)施例一種基于AR虛擬控制的小車體感對戰(zhàn)裝置，包括小車、PC機(jī)、用于采集體感姿勢信號的Kinect體感控制模塊、設(shè)置在小車上并用于對小車周圍環(huán)境信息拍照的WIFI攝像頭、設(shè)置在小車上并用于控制小車運(yùn)動的控制驅(qū)動部、以及WIFI通信模塊；工作時，WIFI攝像頭獲取圖像流并通過自帶的WIFI模塊將數(shù)據(jù)傳輸給PC機(jī)，同時Kinect體感控制模塊將采集到的體感姿勢信號發(fā)送至PC機(jī)，PC機(jī)將處理后的數(shù)據(jù)通過WIFI通信模塊發(fā)送至控制驅(qū)動部，從而使得控制驅(qū)動部控制小車進(jìn)行相應(yīng)的動作。

所述Kinect體感控制模塊包括Kinect 3D體感攝影機(jī)以及連接PC機(jī)的接口數(shù)據(jù)線，所述Kinect 3D體感攝影機(jī)通過接口數(shù)據(jù)線將采集到的體感信息數(shù)據(jù)傳輸至PC機(jī)。

所述WIFI通信模塊為Esp8266ESP-01，包括負(fù)責(zé)接收自所述電腦WIFI端發(fā)射出的信號的型號為Esp8266ESP-01的802.11b/g/n 2.4GHz WIFI通訊模塊。

所述WIFI攝像頭包括一個有線攝像頭以及與有線攝像頭連接的WIFI模塊，有線攝像頭將拍攝到的照片流通過WIFI攝像頭自帶的WIFI模塊傳輸至PC機(jī)。

所述WIFI攝像頭采用Robot-link 5.0MT WF.7620.B型號WIFI無線攝像頭。連接方式為：所述的WiFi模塊連接并驅(qū)動所述的無線攝像頭，同時核心控制單元為STM32F103C8T6單片機(jī)的外圍電路連接并驅(qū)動著所述的WiFi模塊。

本實(shí)施例中，所述小車包括控制馬達(dá)的第一電機(jī)、控制發(fā)射BB彈的第二電機(jī)以及3D打印的外殼。

所述控制驅(qū)動部包括單片機(jī)、激光模塊、LED燈、繼電器電路以及電機(jī)驅(qū)動電路；所述激光模塊、LED燈、繼電器電路以及電機(jī)驅(qū)動電路均與單片機(jī)連接。所述單片機(jī)采用STM32F103C8T6，STM32F103C8T6芯片作為主控芯片實(shí)現(xiàn)對電腦處理體感數(shù)據(jù)完成后的實(shí)時傳來的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析。

所述驅(qū)動控制部連接有電源模塊，所述電源模塊包括鎳氫干電池及穩(wěn)壓芯片，用于給驅(qū)動控制部提供穩(wěn)定的電源。

所述WIFI通信模塊通過2.4GHz WIFI傳輸模塊實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與小車之間的無線數(shù)據(jù)傳輸，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

本實(shí)施例的工作過程如下：

所述的小車的WIFI攝像頭的工作電壓在5VDC；單片機(jī)的工作電壓在3.3VDC；電機(jī)驅(qū)動的工作電壓在12VDC；Kinect體感捕捉裝置的工作電壓在220VAC。

如圖3所示再結(jié)合圖1、圖2(a)-圖2(e)；當(dāng)STM32F103C8T6芯片和Esp8266WIFI通信模塊初始化完成并進(jìn)入上位機(jī)預(yù)設(shè)端口通道后，上位機(jī)即根據(jù)程序設(shè)定通過Kinect體感控制模塊檢測到人體肢體動作信息，然后對信息進(jìn)行一定的處理，在通過USB數(shù)據(jù)項(xiàng)將處理過的信息單向傳輸給電腦的上位機(jī)程序，此時，上位機(jī)程序?qū)⒗媒邮盏降捏w感信息，定向識別為我們預(yù)設(shè)好的小車動作指令信號，并通過預(yù)設(shè)的WIFI端口通道向小車發(fā)送處理完成的動作指令信號，小車作為下位機(jī)將接受到的動作信號，通過STM32F103C8T6單片機(jī)芯片觸發(fā)并驗(yàn)證動作，設(shè)定通過對驅(qū)動模塊的ENA與ENB口的PWM輸出I/O口PWM1、PWM2輸出一定頻率和占空比的PWM方波，以此來控制小車的差速轉(zhuǎn)向和速度調(diào)整，設(shè)定通過對驅(qū)動模塊的ENA與ENB口的高低電平的寫入分別實(shí)現(xiàn)對應(yīng)小車的啟動與停止，設(shè)定通過對繼電器高低電平的寫入以分別控制BB彈炮臺的發(fā)射與停發(fā)。通過攝像頭回傳的第一視覺圖像進(jìn)行AR現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)，游戲設(shè)定兩個使用者通過控制自己的小車進(jìn)行對戰(zhàn)。一開始時兩輛小車具有相同的生命值，當(dāng)有一方生命值減少到零時，該小車會失去行動能力，游戲結(jié)束，最后在場上生命值不為零的小車勝利。游戲的每一局有一定的游戲時間，當(dāng)剩余游戲時間減少到零時，在場上生命值較大的小車勝利，如果相同即為平局。小車可以發(fā)射不同類型的炮彈和使用不同的技能以打擊對方并使對方的生命值減少；當(dāng)小車被炮彈或其他攻擊擊中時，系統(tǒng)會根據(jù)被擊中的部位和受到的攻擊的類型減少小車生命值。玩家通過使用Kinect體感控制模塊識別到自己的動作，并以不同的動作控制小車的運(yùn)動與攻擊等技能的使用。

上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。