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CN115633122B - 基于手机的伺服运动轨迹录制方法及装置 - Google Patents

基于手机的伺服运动轨迹录制方法及装置 Download PDF

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CN115633122B CN202211564632.1A CN202211564632A CN115633122B CN 115633122 B CN115633122 B CN 115633122B CN 202211564632 A CN202211564632 A CN 202211564632A CN 115633122 B CN115633122 B CN 115633122B
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Abstract

本发明涉及一种基于手机的伺服运动轨迹录制方法及装置，在获取到录制手机的姿态数据，以及获取转换风格参数后，根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。基于此，通过手机实现伺服运动轨迹录制，有效地减少录制设备、连接线材、成本以及占用空间，使伺服运动轨迹录制更为轻量、便携，降低对录制设备的要求，以便于提高伺服运动轨迹录制的便利性并拓宽应用场景。

Description

基于手机的伺服运动轨迹录制方法及装置
技术领域
本发明涉及音视频处理技术领域，特别是涉及一种基于手机的伺服运动轨迹录制方法及装置。
背景技术
现有录制伺服运动轨迹的系统，使用的是笨重的录制设备。原理是录制设备与MCU转换设备通信，MCU转换设备与上位机通信，上位机完成伺服动作的录制和保存。录制伺服运动轨迹时，录制人员需要一边观看视频一边同步手动摇动录制设备，以便上位机完成对此视频同步一致的伺服运动轨迹。
然而，录制设备笨重，占用工作空间，限制了伺服运动轨迹录制的应用场景。同时，传统的录制设备需要MCU转换设备及若干特殊连接线材，因此不同的伺服设备需要使用不同的录制设备，导致使用上存在很大不便。
综上所述，可见传统的伺服运动轨迹的录制方式，还存在以上不足。
发明内容
基于此，有必要针对传统的伺服运动轨迹录制方式还存在的不足，提供一种基于手机的伺服运动轨迹录制方法及装置。
一种基于手机的伺服运动轨迹录制方法，包括步骤：
获取录制手机的姿态数据；
获取转换风格参数；
根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。
上述的基于手机的伺服运动轨迹录制方法，在获取到录制手机的姿态数据，以及获取转换风格参数后，根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。基于此，通过手机实现伺服运动轨迹录制，有效地减少录制设备、连接线材、成本以及占用空间，使伺服运动轨迹录制更为轻量、便携，降低对录制设备的要求，以便于提高伺服运动轨迹录制的便利性并拓宽应用场景。
在其中一个实施例中，获取录制手机的姿态数据的过程，包括步骤：
初始化录制手机的陀螺仪传感器；
异步接收陀螺仪传感器的原始数据；
从原始数据中获取pitch数据和roll数据，并根据pitch数据和roll数据获得姿态数据。
在其中一个实施例中，获取录制手机的姿态数据的过程，还包括步骤：
通过设定字符串组合姿态数据，获得可用于通信传输的姿态数据。
在其中一个实施例中，获取录制手机的姿态数据的过程，包括步骤：
通过UDP传输协议实时循环获取姿态数据。
在其中一个实施例中，根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹的过程，包括步骤：
根据姿态数据计算出四元数；
根据四元数和转换风格参数，计算出伺服电机位置增量；
根据伺服电机位置增量获得伺服运动轨迹。
在其中一个实施例中，根据四元数和转换风格参数，计算出伺服电机位置增量的过程，包括步骤：
获取转换风格参数对应的原始3维空间节点数据；
根据四元数计算出原始3维空间节点数据经变化后的变换3维空间节点数据；
根据原始3维空间节点数据和变换3维空间节点数据确定3维空间向量，以确定伺服电机位置增量。
在其中一个实施例中，根据伺服电机位置增量获得伺服运动轨迹的过程，包括步骤：
在伺服电机位置增量超出物理限制时，限制伺服电机位置增量以得到伺服运动轨迹。
一种基于手机的伺服运动轨迹录制装置，包括：
数据获取模块，用于获取录制手机的姿态数据；
参数获取模块，用于获取转换风格参数；
轨迹计算模块，用于根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。
上述的基于手机的伺服运动轨迹录制装置，在获取到录制手机的姿态数据，以及获取转换风格参数后，根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。基于此，通过手机实现伺服运动轨迹录制，有效地减少录制设备、连接线材、成本以及占用空间，使伺服运动轨迹录制更为轻量、便携，降低对录制设备的要求，以便于提高伺服运动轨迹录制的便利性并拓宽应用场景。
一种计算机存储介质，其上存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行时实现上述任一实施例的基于手机的伺服运动轨迹录制方法。
上述的计算机存储介质，在获取到录制手机的姿态数据，以及获取转换风格参数后，根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。基于此，通过手机实现伺服运动轨迹录制，有效地减少录制设备、连接线材、成本以及占用空间，使伺服运动轨迹录制更为轻量、便携，降低对录制设备的要求，以便于提高伺服运动轨迹录制的便利性并拓宽应用场景。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述任一实施例的基于手机的伺服运动轨迹录制方法。
上述的计算机设备，在获取到录制手机的姿态数据，以及获取转换风格参数后，根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。基于此，通过手机实现伺服运动轨迹录制，有效地减少录制设备、连接线材、成本以及占用空间，使伺服运动轨迹录制更为轻量、便携，降低对录制设备的要求，以便于提高伺服运动轨迹录制的便利性并拓宽应用场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施方式的基于手机的伺服运动轨迹录制方法流程图；
图2为另一实施方式的基于手机的伺服运动轨迹录制方法流程图；
图3为姿态数据生成示意图；
图4为又一实施方式的基于手机的伺服运动轨迹录制方法流程图；
图5为伺服运动轨迹生成示意图；
图6为一实施方式的基于手机的伺服运动轨迹录制装置模块结构图；
图7为一实施方式的计算机内部构造示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种基于手机的伺服运动轨迹录制方法。
图1为一实施方式的基于手机的伺服运动轨迹录制方法流程图，如图1所示，一实施方式的基于手机的伺服运动轨迹录制方法包括步骤S100至步骤S102：
S100，获取录制手机的姿态数据；
S101，获取转换风格参数；
S102，根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。
其中，姿态数据用于表征录制手机的姿态变化，可通过录制手机内部的硬件进行数据记录以获得姿态数据，或由第三方姿态记录设备进行姿态变化记录，获得姿态数据。
其中，转换风格参数对应相应的转换设备，转换设备包括伺服运动轨迹录制后对应的设备类型。
在其中一个实施例中，用户操作智能设备，通过智能设备的人机交互，选择所需要的设备类型，以确定转换风格参数。例如，用户操作手机UI交互点击开始按钮，在上位机上通过UI交互选择所需要的设备类型；录制手机通过程序获取姿态数据，通过UDP传输协议实时循环发送姿态数据给上位程序，以执行一实施方式的基于手机的伺服运动轨迹录制方法。
在其中一个实施例中，图2为另一实施方式的基于手机的伺服运动轨迹录制方法流程图，如图2所示，步骤S100中获取录制手机的姿态数据的过程，包括步骤S200至步骤S202：
S200，初始化录制手机的陀螺仪传感器；
S201，异步接收陀螺仪传感器的原始数据；
S202，从原始数据中获取pitch数据和roll数据，并根据pitch数据和roll数据获得姿态数据。
在其中一个实施例中，如图2所示，步骤S100中获取录制手机的姿态数据的过程，还包括步骤S203：
S203，通过设定字符串组合姿态数据，获得可用于通信传输的姿态数据。
在其中一个实施例中，如图2所示，获取录制手机的姿态数据的过程，包括步骤S204：
S204，通过UDP传输协议实时循环获取姿态数据。
图3为姿态数据生成示意图，如图3所示，智能手机程序初始化陀螺仪传感器，其中传感器初始化模式为调整为高速模式；异步接收传感器原始数据，不对主UI造成占用；获取pitch和roll数据，乘以智能手机UI上的精度配置，得到需要传送给上位机的数据；通过特定字符串组合数据，得到完整的一帧通信数据；通过UDP传输协议实时循环发送给基于手机的伺服运动轨迹录制方法的执行主体（上位机）。
在其中一个实施例中，如图2所示，步骤S102中根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹的过程，包括步骤S300至步骤S302：
S300，根据姿态数据计算出四元数；
S301，根据四元数和转换风格参数，计算出伺服电机位置增量；
S302，根据伺服电机位置增量获得伺服运动轨迹。
图4为又一实施方式的基于手机的伺服运动轨迹录制方法流程图，如图4所示，步骤S301中根据四元数和转换风格参数，计算出伺服电机位置增量的过程，包括步骤S400至步骤S402：
S400，获取转换风格参数对应的原始3维空间节点数据；
S401，根据四元数计算出原始3维空间节点数据经变化后的变换3维空间节点数据；
S402，根据原始3维空间节点数据和变换3维空间节点数据确定3维空间向量，以确定伺服电机位置增量。
在其中一个实施例中，如图4所示，步骤S302中根据伺服电机位置增量获得伺服运动轨迹的过程，包括步骤S403：
S403，在伺服电机位置增量超出物理限制时，限制伺服电机位置增量以得到伺服运动轨迹。
图5为伺服运动轨迹生成示意图，如图5所示，上位机收到一帧数据，通过字符串特定组合读取出姿态数据；使用姿态数据初始化计算出四元数；用户在上位机上选择了转换设备后，有相应的原始3维空间节点数据；通过四元数计算出转换设备所有原始3维空间节点变化后的3维空间节点；对比变化前后3维空间节点计算出3维空间向量，从而计算出伺服电机位置增量；判断伺服位置增量是否超出物理限制，如果超出物理限制，限制伺服电机位置增量，从而得到最接近的轨迹；从获取得的伺服电机位置增量，与当前时间，保存在伺服运动轨迹文件里。
上述任一实施例的基于手机的伺服运动轨迹录制方法，在获取到录制手机的姿态数据，以及获取转换风格参数后，根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。基于此，通过手机实现伺服运动轨迹录制，有效地减少录制设备、连接线材、成本以及占用空间，使伺服运动轨迹录制更为轻量、便携，降低对录制设备的要求，以便于提高伺服运动轨迹录制的便利性并拓宽应用场景。
本发明实施例还提供了一种基于手机的伺服运动轨迹录制装置。
图6为一实施方式的基于手机的伺服运动轨迹录制装置模块结构图，如图6所示，一实施方式的基于手机的伺服运动轨迹录制装置包括：
数据获取模块100，用于获取录制手机的姿态数据；
参数获取模块101，用于获取转换风格参数；
轨迹计算模块102，用于根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。
上述的基于手机的伺服运动轨迹录制装置，在获取到录制手机的姿态数据，以及获取转换风格参数后，根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。基于此，通过手机实现伺服运动轨迹录制，有效地减少录制设备、连接线材、成本以及占用空间，使伺服运动轨迹录制更为轻量、便携，降低对录制设备的要求，以便于提高伺服运动轨迹录制的便利性并拓宽应用场景。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述任一实施例的基于手机的伺服运动轨迹录制方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机、终端、或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、RAM、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
与上述的计算机存储介质对应的是，在一个实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行程序时实现如上述各实施例中的任意一种基于手机的伺服运动轨迹录制方法。
该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于手机的伺服运动轨迹录制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
上述计算机设备，在获取到录制手机的姿态数据，以及获取转换风格参数后，根据姿态数据和转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。基于此，通过手机实现伺服运动轨迹录制，有效地减少录制设备、连接线材、成本以及占用空间，使伺服运动轨迹录制更为轻量、便携，降低对录制设备的要求，以便于提高伺服运动轨迹录制的便利性并拓宽应用场景。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于手机的伺服运动轨迹录制方法，其特征在于，包括步骤：
获取录制手机的姿态数据；
所述获取录制手机的姿态数据的过程，包括步骤：
初始化所述录制手机的陀螺仪传感器；
异步接收所述陀螺仪传感器的原始数据；
从所述原始数据中获取pitch数据和roll数据，并根据所述pitch数据和所述roll数据获得所述姿态数据；
获取录制手机的姿态数据的过程，还包括步骤：
通过设定字符串组合所述姿态数据，获得可用于通信传输的姿态数据；
获取转换风格参数；其中，转换风格参数对应相应的转换设备，转换设备包括伺服运动轨迹录制后对应的设备类型；
根据所述姿态数据和所述转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。
2.根据权利要求1所述的基于手机的伺服运动轨迹录制方法，其特征在于，所述获取录制手机的姿态数据的过程，包括步骤：
通过UDP传输协议实时循环获取所述姿态数据。
3.根据权利要求1所述的基于手机的伺服运动轨迹录制方法，其特征在于，所述根据所述姿态数据和所述转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹的过程，包括步骤：
根据所述姿态数据计算出四元数；
根据所述四元数和所述转换风格参数，计算出伺服电机位置增量；
根据所述伺服电机位置增量获得伺服运动轨迹。
4.根据权利要求3所述的基于手机的伺服运动轨迹录制方法，其特征在于，根据所述四元数和所述转换风格参数，计算出伺服电机位置增量的过程，包括步骤：
获取所述转换风格参数对应的原始3维空间节点数据；
根据所述四元数计算出所述原始3维空间节点数据经变化后的变换3维空间节点数据；
根据所述原始3维空间节点数据和所述变换3维空间节点数据确定3维空间向量，以确定所述伺服电机位置增量。
5.根据权利要求3所述的基于手机的伺服运动轨迹录制方法，其特征在于，所述根据所述伺服电机位置增量获得伺服运动轨迹的过程，包括步骤：
在所述伺服电机位置增量超出物理限制时，限制所述伺服电机位置增量以得到所述伺服运动轨迹。
6.一种基于手机的伺服运动轨迹录制装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取录制手机的姿态数据；
所述获取录制手机的姿态数据的过程，包括步骤：
初始化所述录制手机的陀螺仪传感器；
异步接收所述陀螺仪传感器的原始数据；
从所述原始数据中获取pitch数据和roll数据，并根据所述pitch数据和所述roll数据获得所述姿态数据；
获取录制手机的姿态数据的过程，还包括步骤：
通过设定字符串组合所述姿态数据，获得可用于通信传输的姿态数据；
参数获取模块，用于获取转换风格参数；其中，转换风格参数对应相应的转换设备，转换设备包括伺服运动轨迹录制后对应的设备类型；
轨迹计算模块，用于根据所述姿态数据和所述转换风格参数，计算出对应的伺服运动轨迹。
7.一种计算机存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1至5任意一项所述的基于手机的伺服运动轨迹录制方法。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行程序时实现如权利要求1至5任意一项所述的基于手机的伺服运动轨迹录制方法。
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