一種面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種面向服務(wù)機(jī)器人人機(jī)交互系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠安裝于通用的移動(dòng)平臺(tái)，包括但并不限于如平板電腦等智能終端。其特征是將家庭服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)劃分為“執(zhí)行與感知層-信息中心層-應(yīng)用資源層”三層云架構(gòu)，并通過(guò)定義每個(gè)設(shè)備的“消息文件”、“話(huà)題類(lèi)型”來(lái)將每個(gè)設(shè)備封裝為服務(wù)供應(yīng)商，并在信息中心層維護(hù)設(shè)備列表、話(huà)題隊(duì)列、消息隊(duì)列等資源列表，從而將機(jī)器人等設(shè)備作為云服務(wù)提供給用戶(hù)。同時(shí)又可利用云端資源如語(yǔ)音云、圖像云來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別等多種高友好度的人機(jī)交互方式。該系統(tǒng)還可提供給用戶(hù)由真實(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的三維可視化仿真環(huán)境，既允許用戶(hù)進(jìn)行仿真演示，也可連接真實(shí)系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人和其他設(shè)備進(jìn)行控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種面向服務(wù)機(jī)器人人機(jī)交互系統(tǒng)。尤其是在家庭服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用的人 機(jī)交互系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)日趨成熟并已大量應(yīng)用到了制造業(yè)。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā) 展，家庭服務(wù)機(jī)器人正在進(jìn)入高速發(fā)展的起步期。在"機(jī)器人進(jìn)入家庭"的進(jìn)程中，如何改 善工業(yè)機(jī)器人那種單一的機(jī)器臂、冰冷的金屬材質(zhì)帶給人心理上的不適應(yīng)性是機(jī)器人走進(jìn) 家庭的過(guò)程中必須解決的問(wèn)題。除了從外形設(shè)計(jì)和性能改善兩方面改善機(jī)器人給人的印象 夕卜，良好的人機(jī)交互系統(tǒng)也是家服機(jī)器人得到推廣和應(yīng)用的重要條件。
[0003] 傳統(tǒng)的人機(jī)交互設(shè)備都是通過(guò)按鈕、開(kāi)關(guān)等識(shí)別用戶(hù)意圖，人機(jī)交互不夠友好，而 如果要開(kāi)發(fā)如語(yǔ)音識(shí)別、基于圖像等的手勢(shì)識(shí)別等高友好度的人機(jī)交互方式，開(kāi)發(fā)者需要 維護(hù)龐大的語(yǔ)音庫(kù)、圖像庫(kù)，并進(jìn)行識(shí)別算法等的開(kāi)發(fā)工作，人機(jī)交互設(shè)備的軟硬件成本和 時(shí)間周期都將大大提高。同時(shí)，由于這些人機(jī)交互設(shè)備是都是針對(duì)特定機(jī)器人--如PUMA、 新松機(jī)器人--專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，因此，一旦人機(jī)交互設(shè)備制作完成，就只能執(zhí)行特定種類(lèi)的人機(jī) 交互任務(wù)，當(dāng)需要擴(kuò)展新的功能時(shí)往往需要重新設(shè)計(jì)人機(jī)交互設(shè)備，擴(kuò)展性差。最后，由于 傳統(tǒng)的人機(jī)交互設(shè)備都是針對(duì)特定機(jī)器人設(shè)計(jì)，不同種類(lèi)機(jī)器人往往需要不同的人機(jī)交互 設(shè)備，通用性差。
[0004] 而基于Android、iOS平臺(tái)的通用移動(dòng)設(shè)備為構(gòu)建通用便攜、高友好度的機(jī)器人 人機(jī)交互系統(tǒng)提供了一個(gè)有效手段。首先，智能移動(dòng)終端內(nèi)置了各種光照、溫度等各種 傳感器，為開(kāi)發(fā)者提供了多種多樣的人機(jī)交互接口。同時(shí)，智能移動(dòng)終端的圖形界面與 Multi-Touch觸屏等交互技術(shù)可實(shí)現(xiàn)靈活便捷、自然高效的機(jī)器人多模態(tài)人機(jī)交互。另一方 面，智能移動(dòng)終端通用便捷，攜帶方便，可方便地接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，完成與機(jī)器人本體的交互 并從服務(wù)器端及傳感器端下載信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有人機(jī)交互設(shè)備的軟硬件成本高，通用性差等 問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出一套能夠安裝在通用平臺(tái)上的，具備良好通用性和擴(kuò)展性，人機(jī)交互手段友好 度高的基于Android平臺(tái)的面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明提供的面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)，是基于云架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，該系 統(tǒng)能夠安裝于通用的移動(dòng)平臺(tái)和智能終端（包括但不限于如平板電腦、手機(jī)等智能終端）。 如圖1所示，該系統(tǒng)一方面"將家庭中傳感器、機(jī)器人、智能終端等設(shè)備封裝為服務(wù)的提供 者和請(qǐng)求者"，將機(jī)器人自身資源配置為云服務(wù)提供給用戶(hù)。另一方面又能夠基于云架構(gòu)來(lái) 獲取云端資源，利用語(yǔ)音云、圖像云等云端資源方便地實(shí)現(xiàn)如語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別等高友好 度的人機(jī)交互方式。
[0007] 上述所述的云架構(gòu)是基于RaaS(Robot as a Service)思想，將家庭服務(wù)機(jī)器人系 統(tǒng)劃分為"執(zhí)行與感知層-信息中心層-應(yīng)用資源層"的三層云架構(gòu)，一方面能將自身資源 配置成云服務(wù)供用戶(hù)調(diào)用，另一方面也能利用云端資源為機(jī)器人服務(wù)。其中，"執(zhí)行與感知 層"通過(guò)為傳感器、機(jī)器人等設(shè)備設(shè)計(jì)其"消息文件"，由該"消息文件"定義該設(shè)備提供的服 務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，定義該設(shè)備的"話(huà)題類(lèi)型"，定義該設(shè)備所能提供的服務(wù)的類(lèi)型、服務(wù) ID、對(duì)應(yīng)的消息文件等并在信息中心層注冊(cè)，從而將家服系統(tǒng)中的傳感器或機(jī)器人等設(shè)備 封裝為統(tǒng)一的服務(wù)接口，作為云服務(wù)提供給用戶(hù)。"信息中心層"向下管理"執(zhí)行與感知層" 的設(shè)備和服務(wù)資源，為其提供云存儲(chǔ)與云計(jì)算支持。向上為"應(yīng)用資源層"提供服務(wù)接口， 提供機(jī)器人和其他設(shè)備的各項(xiàng)服務(wù)，包括但并不限于如資源管理與調(diào)度、存儲(chǔ)、計(jì)算等功能 服務(wù)。在"信息中心層"維護(hù)著"執(zhí)行與感知層"所能提供的"設(shè)備隊(duì)列"、"話(huà)題隊(duì)列"、"消 息隊(duì)列"等多張資源鏈表，管理家庭中的設(shè)備和服務(wù)等資源。人機(jī)交互設(shè)備的終端位于"應(yīng) 用資源層"，如圖2所示，"應(yīng)用資源層"主要具有三個(gè)功能：一是向"信息中心層"發(fā)起服務(wù) 請(qǐng)求調(diào)用服務(wù)。用戶(hù)通過(guò)該層接入家服系統(tǒng)，享受"執(zhí)行與感知層"提供的各項(xiàng)云服務(wù)。服 務(wù)的請(qǐng)求者可以是處于家庭中的智能終端，也可以是遠(yuǎn)程瀏覽器終端用戶(hù)等。二是構(gòu)建云 端社區(qū)，形成資源共享平臺(tái)。如在家庭A中的機(jī)器人設(shè)計(jì)了自動(dòng)巡航的服務(wù)，而原先未開(kāi)發(fā) 該功能的家庭B的機(jī)器人可通過(guò)云端社區(qū)獲得該項(xiàng)能力。三是獲取大云端如語(yǔ)音云、圖像 云等資源，為機(jī)器人服務(wù)，能夠利用云端資源來(lái)實(shí)現(xiàn)多種高友好度的人機(jī)交互方式。包括但 不限于如利用語(yǔ)音云進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別、利用圖像云進(jìn)行物體識(shí)別及人臉識(shí)別等。家服系統(tǒng)不 僅可以將自身功能配置為云服務(wù)供云端用戶(hù)使用，更可以利用云端豐富資源，擴(kuò)展機(jī)器人 能力，為機(jī)器人服務(wù)。
[0008] 在上述所示的三層云架構(gòu)的支持下，該系統(tǒng)提供給用戶(hù)由真實(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的三維仿 真環(huán)境。該三維仿真環(huán)境的建模采用分層思想，如圖3所示，首先由OpenGL ES繪制出基本 形狀類(lèi)包，可繪制包括圓、求、矩形、立方體、圓錐等基本形狀。在該類(lèi)包的支持繪制第二層， 即家庭環(huán)境和機(jī)器人模型的基本構(gòu)成要素，如桌子、角柱、裝飾體、機(jī)器人關(guān)節(jié)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸等。 接下來(lái)繪制第三層，由第二層的類(lèi)包支持，可繪制家庭環(huán)境和機(jī)器人的基本組成單元，如里 墻、外墻、地板、天花板、機(jī)器人本體、機(jī)器人左右手臂、機(jī)器人頭部等，最后由第四層完成家 庭環(huán)境和機(jī)器人模型的搭建，其最終顯示效果如圖4所示。
[0009] 在上述所示的三維仿真環(huán)境，機(jī)器人位姿、手臂各關(guān)節(jié)值、攝像頭位置等信息由上 述所示的三層云架構(gòu)的"信息中心層"提供。在"信息中心層"的真實(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下，既允許 用戶(hù)對(duì)虛擬機(jī)器人和其他設(shè)備進(jìn)行仿真演示，也可實(shí)際連接系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人和其他設(shè)備進(jìn)行 實(shí)際控制。包括但并不限于如機(jī)器人手臂、移動(dòng)底盤(pán)、家中攝像頭等設(shè)備。同時(shí)，該系統(tǒng)既 提供給用戶(hù)導(dǎo)航盤(pán)式的控制，又允許用戶(hù)直接輸入對(duì)機(jī)器人各關(guān)節(jié)值、云臺(tái)相機(jī)PTZ值、機(jī) 器人位姿等設(shè)定值，同時(shí)可根據(jù)需要選擇顯示或隱藏該功能。
[0010] 在上述的三維仿真環(huán)境下，本發(fā)明還提供一種由屏幕坐標(biāo)系到三維世界坐標(biāo)系轉(zhuǎn) 化的算法。其特征是建立固結(jié)于智能終端的屏幕坐標(biāo)系，通過(guò)攝像機(jī)的位置和投影矩陣求 解該坐標(biāo)系在世界坐標(biāo)系中的變換矩陣。從而根據(jù)用戶(hù)點(diǎn)擊位置在屏幕坐標(biāo)系中的值反解 出該點(diǎn)在世界坐標(biāo)中的位置。進(jìn)而由視點(diǎn)坐標(biāo)和該點(diǎn)坐標(biāo)可得一條射線方程。通過(guò)求解該 射線與三維環(huán)境中物體的交點(diǎn)而確定用戶(hù)點(diǎn)擊的位置或坐標(biāo)。
[0011] 根據(jù)上述所聲明的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化算法，可通過(guò)求解用戶(hù)點(diǎn)擊屏幕位置與視點(diǎn)形成的射 線方程與三維世界坐標(biāo)系物體的交點(diǎn)，從而提供一種用戶(hù)體驗(yàn)度很高的觸控點(diǎn)擊的交互方 式，允許用戶(hù)直接控制家中設(shè)備。如，通過(guò)求取該射線與地板的交點(diǎn)，確定用戶(hù)點(diǎn)擊的位置 坐標(biāo)，從而允許用戶(hù)通過(guò)觸控點(diǎn)擊的方式對(duì)移動(dòng)機(jī)器人設(shè)定巡視路徑，并以直線及如圖4 中圓錐與圓球的組合體形狀實(shí)時(shí)表示出巡視路線和中間路徑點(diǎn)，允許用戶(hù)對(duì)路徑點(diǎn)進(jìn)行增 力口、刪除、更改坐標(biāo)值等動(dòng)態(tài)管理。
[0012] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0013] 第一，本發(fā)明中采用三層云架構(gòu)體系，將家庭中的設(shè)備封裝為服務(wù)的提供者和請(qǐng) 求者，從而屏蔽掉了設(shè)備底層的差異，使得不同的設(shè)備可由統(tǒng)一的方式進(jìn)行調(diào)用，從而提高 了人機(jī)交互系統(tǒng)的通用性。
[0014] 第二，由于本發(fā)明的人機(jī)交互系統(tǒng)能夠安裝在通用的智能移動(dòng)終端，不需要專(zhuān)門(mén) 針對(duì)某一類(lèi)型機(jī)器人設(shè)計(jì)硬件，從而降低了人機(jī)交互設(shè)備的開(kāi)發(fā)成本和開(kāi)發(fā)周期。
[0015] 第三，當(dāng)家庭添加新的設(shè)備或機(jī)器人增加新的功能時(shí)，只需按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議將新增 加的設(shè)備或功能封裝為相應(yīng)的服務(wù)，而人機(jī)交互終端只需添加響應(yīng)的功能模塊即可，從而 使得該人機(jī)交互設(shè)備具備良好的擴(kuò)展性。
[0016] 第四，由于本發(fā)明所聲明的人機(jī)交互系統(tǒng)是基于云架構(gòu)而設(shè)計(jì)，因此本系統(tǒng)能夠 利用云端豐富的資源，如語(yǔ)音云、圖像云等，方便快速地開(kāi)發(fā)出如語(yǔ)音識(shí)別、收拾識(shí)別等高 友好度的人機(jī)交互方式。而不用像傳統(tǒng)的人機(jī)交互設(shè)備一樣開(kāi)發(fā)類(lèi)似的功能需要維護(hù)龐大 的語(yǔ)音庫(kù)，從而減少了開(kāi)發(fā)成本和開(kāi)發(fā)的時(shí)間周期。
[0017] 第五，本發(fā)明提供的人機(jī)交互系統(tǒng)在云架構(gòu)的支持下，能夠提供三維仿真環(huán)境，既 允許用戶(hù)對(duì)虛擬機(jī)器人和其他設(shè)備進(jìn)行仿真演示，也可實(shí)際連接系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人和其他設(shè)備 進(jìn)行實(shí)際控制。同時(shí)，本發(fā)明還提供一種由屏幕坐標(biāo)系到三維世界坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化的算法以及 根據(jù)算法所聲明的三維物體間的碰撞檢測(cè)算法允許用戶(hù)通過(guò)觸控點(diǎn)擊方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行控 制，提1? 了用戶(hù)體驗(yàn)度。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是本發(fā)明提出的基于RaaS的家庭服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)三層云架構(gòu)體系。
[0019] 圖2是本發(fā)明提供的給予三層云架構(gòu)體系的人機(jī)交互系統(tǒng)的架構(gòu)。
[0020] 圖3是三維仿真環(huán)境和機(jī)器人模型的分層建模思想。
[0021] 圖4是三維仿真環(huán)境的界面效果圖。
[0022] 圖5是服務(wù)的請(qǐng)求與響應(yīng)的過(guò)程。
[0023] 圖6是屏幕視口平面坐標(biāo)系A(chǔ)在世界坐標(biāo)系0中的位置示意圖。
[0024] 圖4中展示了用戶(hù)可以進(jìn)行巡航路徑點(diǎn)設(shè)定和管理的界面。巡航路徑表示方法如 圖中箭頭1和箭頭2所示表示。而用戶(hù)可通過(guò)箭頭3所示區(qū)域管理巡航路徑點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 實(shí)施例
[0026] 基于前述云架構(gòu)，本文基于RaaS模式，將機(jī)器人、傳感器、智能終端等設(shè)備看做服 務(wù)的請(qǐng)求者和提供者，并將家服機(jī)器人系統(tǒng)劃分為"應(yīng)用資源層/信息中心層/執(zhí)行與感知 層"三層："執(zhí)行與感知層"為服務(wù)的提供者，該層將機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)、機(jī)器人手臂及各傳感 器封裝為各項(xiàng)服務(wù)，響應(yīng)用戶(hù)請(qǐng)求；"信息中心層"為系統(tǒng)核心，在該層構(gòu)建云服務(wù)器，實(shí)現(xiàn) 對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)服務(wù)和資源的管理與調(diào)度，為"執(zhí)行與感知層"提供云計(jì)算和云存儲(chǔ)支持，并將 "執(zhí)行與感知層"設(shè)備作為云服務(wù)提供給用戶(hù)；"應(yīng)用資源層"為服務(wù)的請(qǐng)求者，家服中任務(wù) 由該層發(fā)起，通過(guò)"信息中心層"請(qǐng)求"執(zhí)行與感知層"的各項(xiàng)服務(wù)。同時(shí)，在該層建立更大 范圍的云端社區(qū)，將大云端與小云端相結(jié)合，由小云端將機(jī)器人等設(shè)備配置為云服務(wù)供用 戶(hù)使用，而大云端可獲取更大范圍的云社區(qū)支持來(lái)為機(jī)器人服務(wù)，從而優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn) 資源的按需請(qǐng)求、按需分配。
[0027] 本例中，"執(zhí)行與感知層"的機(jī)器人及其他傳感設(shè)備，均抽象為服務(wù)的提供者，稱(chēng)之 為"服務(wù)供應(yīng)商"。服務(wù)供應(yīng)商提供的服務(wù)可分為兩種類(lèi)型："讀"服務(wù)與"寫(xiě)"服務(wù)。"讀" 服務(wù)是指服務(wù)的請(qǐng)求者--稱(chēng)之為"服務(wù)消費(fèi)者"--只請(qǐng)求設(shè)備數(shù)據(jù)，而不對(duì)設(shè)備發(fā)出控 制指令，即不修改設(shè)備數(shù)據(jù)；"寫(xiě)"服務(wù)是指允許服務(wù)消費(fèi)者對(duì)設(shè)備發(fā)出控制指令，修改設(shè)備 數(shù)據(jù)。
[0028] 服務(wù)供應(yīng)商以"話(huà)題（Topic)"的形式發(fā)布自己的服務(wù)，表明自己的服務(wù)類(lèi)型。每 個(gè)話(huà)題有其對(duì)應(yīng)的"消息（Message) "。話(huà)題的本質(zhì)是服務(wù)ID (參見(jiàn)表3的話(huà)題隊(duì)列），而消 息的本質(zhì)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)為例，機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的消息定義如表1所示。
[0029] 表1機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的消息定義
[0030] Tab. I The drfine of Robot-Mobile-Platform' s Message
[0031]

【權(quán)利要求】
1. 一種面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠安裝于通用的移動(dòng)平臺(tái)和智能終 端，其特征在于該系統(tǒng)，基于RaaS(Robot as a Service)思想，將家庭服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)劃分 為"執(zhí)行與感知層-信息中心層-應(yīng)用資源層"三層云架構(gòu)，一方面能將自身資源配置成云 服務(wù)供用戶(hù)調(diào)用，另一方面也能利用云端資源為機(jī)器人服務(wù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于所述的云架構(gòu) 體系中的"執(zhí)行與感知層"，為傳感器或機(jī)器人設(shè)備設(shè)計(jì)"消息文件"，該"消息文件"定義了 該設(shè)備提供的服務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)，定義該設(shè)備的"話(huà)題類(lèi)型"，定義該設(shè)備所能提供的服 務(wù)的類(lèi)型、服務(wù)ID、對(duì)應(yīng)的消息文件并在信息中心層注冊(cè)，將傳感器或機(jī)器人設(shè)備作為云服 務(wù)提供給用戶(hù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于所述的云架構(gòu) 體系中的"信息中心層"，用于維護(hù)"執(zhí)行與感知層"所能提供的"設(shè)備隊(duì)列"、"話(huà)題隊(duì)列"、 "消息隊(duì)列"多張資源鏈表，管理家庭中的設(shè)備和服務(wù)資源。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于所述的云架構(gòu) 體系中的"應(yīng)用資源層"，一方面能夠通過(guò)向"信息中心層"發(fā)起服務(wù)請(qǐng)求調(diào)用服務(wù)，另一方 面，構(gòu)建云端社區(qū)，形成資源共享平臺(tái)，以及能夠利用云端資源來(lái)實(shí)現(xiàn)多種高友好度的人機(jī) 交互方式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于所述的云架構(gòu) 體系在"信息中心層"的真實(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下，該系統(tǒng)能夠提供給用戶(hù)由真實(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的三維仿 真環(huán)境，并允許直接通過(guò)觸控屏幕的方式對(duì)虛擬的三維物體進(jìn)行操作。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于所述的由真實(shí) 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的三維仿真環(huán)境，該系統(tǒng)在"信息中心層"的支持下，既允許用戶(hù)對(duì)虛擬機(jī)器人和 其他設(shè)備進(jìn)行仿真演示，也能夠?qū)嶋H連接系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人和其他設(shè)備進(jìn)行實(shí)際控制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于所述的三維仿 真環(huán)境既提供給用戶(hù)導(dǎo)航盤(pán)式的控制，又允許用戶(hù)直接輸入對(duì)機(jī)器人各關(guān)節(jié)值、云臺(tái)相機(jī) PTZ值、機(jī)器人位姿設(shè)定值，同時(shí)根據(jù)需要選擇顯示或隱藏該功能。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于所述的三維 仿真環(huán)境還包括一種由屏幕坐標(biāo)系到三維世界坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化的方法；具體是建立固結(jié)于智能 終端的屏幕坐標(biāo)系，通過(guò)攝像機(jī)的位置和投影矩陣求解該坐標(biāo)系在世界坐標(biāo)系中的變換矩 陣，從而根據(jù)用戶(hù)點(diǎn)擊位置在屏幕坐標(biāo)系中的值反解出該點(diǎn)在世界坐標(biāo)中的位置，進(jìn)而由 視點(diǎn)坐標(biāo)和該點(diǎn)坐標(biāo)得到一條射線方程，通過(guò)求解該射線與三維環(huán)境中物體的交點(diǎn)而確定 用戶(hù)點(diǎn)擊的位置或坐標(biāo)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的面向服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)，其特征在于所述的坐標(biāo) 轉(zhuǎn)化方法，能夠通過(guò)求解用戶(hù)點(diǎn)擊屏幕位置對(duì)應(yīng)的在三維世界坐標(biāo)系中xOy平面對(duì)應(yīng)的坐 標(biāo)，從而允許用戶(hù)通過(guò)觸控點(diǎn)擊的方式對(duì)移動(dòng)機(jī)器人設(shè)定巡視路徑，并以直線及圓錐與圓 球的組合體形狀實(shí)時(shí)表示出巡視路線和中間路徑點(diǎn)，允許用戶(hù)對(duì)路徑點(diǎn)進(jìn)行增加、刪除、更 改坐標(biāo)值動(dòng)態(tài)管理。
【文檔編號(hào)】G05B19/18GK104360633SQ201410529521
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】劉景泰, 李高峰, 郝潔, 英鑫, 王鴻鵬 申請(qǐng)人:南開(kāi)大學(xué)