CN204731580U - 一种非触摸式手势控制机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种非触摸式手势控制机器人，包括红外识别控制板和机器人，红外识别控制板包括红外矩阵、数据采集模块、数据控制模块、数据通讯模块，红外矩阵通过数据采集模块连接数据控制模块，数据控制模块连接数据通讯模块，红外矩阵采集手势图案，并将手势图案输送至数据采集模块，数据采集模块将手势图案数据传输至数据控制模块，数据控制模块对数据进行处理后将控制指令通过数据通讯模块发送至机器人，控制机器人执行动作。本实用新型的非触摸式手势控制机器人通过设置4x4的矩阵排列的红外矩阵来识别人的手势动作，手势识别率高，手不需要接触控制板就可实现对机器人的控制，控制其进行各种娱乐活动，控制方便，操作简单。

Description

一种非触摸式手势控制机器人

技术领域

本实用新型涉及红外识别技术领域，特别是指一种非触摸式手势控制机器人。

背景技术

科技的发展与人类的生活息息相关，一种新技术的出现总会促使无数新发明井喷式的出现，许多新技术总是在各种场合得到广泛的应用，红外灯也应用在了各种领域，相继出现了不少产品，如红外测速，红外安防监控装置等，一些触摸式的控制板也非常普遍，通常都是通过物理触摸或者按键进行交互控制，然而，当手戴有手套或者有其他物质时，就无法进行正常交互工作，显然这已经无法满足用户日益增长的需求，而且，目前为止市场上尚未出现利用红外识别制造一种非触摸式的红外控制板，控制机器人进行娱乐活动。

目前现有技术中：

专利名称为“一种红外触摸屏”，专利号为“CN 103593092 A”，该专利仅公开了一种红外触摸屏，包括面板和红外灯板，利用红外灯制作触摸屏，但却没有利用制作出的触摸屏来控制任何一样东西，而且是触摸式的，远远不及非触摸式的那样方便、有科技炫酷感。

专利名称为“一种通过红外灯手势与移动终端交互的方法及装置”，专利号为CN 103777758 A，该专利提出了一种通过红外灯手势与移动终端交互的方法，包括：采集各红外灯的编号及对应的信号强度数据；依次判断每组红外灯是否被遮挡,并判断被遮挡的红外灯的信号强度是否符合设定要求，启动计时器开始进入手势识别状态，找到其对应的手势并使所述移动终端执行相应的操作，然而红外灯信号强度会受光线影响，手机等移动终端经常性地在暴露在强光底下，导致数据收集不准，指令下达错误，，因此无法广泛应用，而且该控制装置却没有控制其他任何物体进行娱乐活动，过于单调。

实用新型内容

本实用新型提出一种非触摸式手势控制机器人，解决了现有技术中的缺陷，利用红外识别技术可以实现非接触式手势控制机器人，而不需要接触控制板，而且可以控制机器人进行娱乐活动。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种非触摸式手势控制机器人包括红外识别控制板和机器人，所述红外识别控制板包括红外矩阵、数据采集模块、数据控制模块、数据通讯模块，所述红外矩阵通过数据采集模块连接数据控制模块，所述数据控制模块连接所述数据通讯模块，所述红外矩阵采集手势图案，并将手势图案输送至所述数据采集模块，所述数据采集模块将手势图案数据传输至所述数据控制模块，所述数据控制模块对数据进行处理后将控制指令通过所述数据通讯模块发送至机器人，控制机器人执行动作。

优选的，所述机器人包括无线通信模块、决策模块以及运动模块，所述无线通信模块用于接收所述数据控制模块发送的控制指令并将控制指令传输给决策模块；所述决策模块接收到控制指令后进行分析，并控制机器人的运动模块执行动作。

优选的，所述红外矩阵包括16个红外发射管、16个红外接收管和16个发光二极管。

优选的，所述红外发射管、所述红外接收管以及所述发光二极管均以4x4的矩阵排列。

优选的，所述数据控制模块为单片机。

优选的，所述机器人还包括语音模块，所述语音模块与决策模块连接，所述语音模块接收所述数据控制模块发送的控制指令后播放音乐。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的非触摸式手势控制机器人通过设置4x4的矩阵排列的红外矩阵来识别人的手势动作，手势识别率高，手不需要接触控制板就可实现对机器人的控制，控制其进行各种娱乐活动，控制方便，操作简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型一种非触摸式手势控制机器人一个实施例的结构原理示意图；

图2为图1所示非触摸式手势控制机器人的工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种非触摸式手势控制机器人包括红外识别控制板和机器人，所述红外识别控制板包括红外矩阵、数据采集模块、数据控制模块、数据通讯模块，所述红外矩阵通过数据采集模块连接数据控制模块，所述数据控制模块连接所述数据通讯模块，所述红外矩阵采集手势图案，并将手势图案输送至所述数据采集模块，所述数据采集模块将手势图案数据传输至所述数据控制模块，所述数据控制模块对数据进行处理后将控制指令通过所述数据通讯模块发送至机器人，控制机器人执行动作。

当你手势向左时，机器人会向左转。当你手势向右时，机器人会向右转。当你双手向前挥时，机器人会前进。当手放在手势板上不动的时候，机器人原地待命。当左右手同时向前将手挥过手势板的时候，机器人会变身。当左手放在手势板上不动时，同时右手晃动，机器人会将右手臂左右挥动。当右手放在手势板上不动时，同时左手晃动，此时机器人会将左手臂挥动。

红外灯每秒扫描20次，记录在一个数组中，该数组存放20组数据。当满20组数据后，每增加一组数据，就删除第一组数据，并将余下数据向前移动一位。

手势初始位置判断：

当手滑过时，读取红外矩阵的四个边框和中间的被遮挡的红外灯的数量，判断出手的初始位置，共有六个位置，左，右，上，下，中间，两边。并记录当前被遮挡的红外灯的数量。

手势识别：连续读取数据，以五组数据为一次。以当初始位置在左边或右边时为例，首先读出每组被遮挡的最左边红外灯的编号，记入另一数组中left[]。通过多次比较两个数组中的数据，计算l[n+1]-l[n]，判断得出的数的正负号，然后记录相应正负号的数的数量。通过比较，就可以判断出手移动的方向。判断出方向之后，再连续发出相应动作的指令直到被挡的红外灯的数目为零并发出前进的指令。通过这种计算可以减少误操作的几率和提高手势的识别率。

所述机器人包括无线通信模块、决策模块以及运动模块，所述无线通信模块用于接收所述数据控制模块发送的控制指令并将控制指令传输给决策模块；所述决策模块接收到控制指令后进行分析，并控制机器人的运动模块执行动作。

所述红外矩阵包括16个红外发射管、16个红外接收管和16个发光二极管。

所述红外发射管、所述红外接收管以及所述发光二极管均以4x4的矩阵排列。

所述数据控制模块为单片机。

所述机器人还包括语音模块(附图中未示出)，所述语音模块与决策模块连接，所述语音模块接收所述数据控制模块发送的控制指令后播放音乐。

非触摸式手势控制机器人的工作流程如图2所示，红外矩阵读取手势动作，如果没有读取到数据则结束，若读取到数据，将数据信息发送至数据控制模块，数据控制模块发出控制指令控制机器人执行相应的动作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种非触摸式手势控制机器人，其特征在于：包括红外识别控制板和机器人，所述红外识别控制板包括红外矩阵、数据采集模块、数据控制模块、数据通讯模块，所述红外矩阵通过数据采集模块连接数据控制模块，所述数据控制模块连接所述数据通讯模块，所述红外矩阵采集手势图案，并将手势图案输送至所述数据采集模块，所述数据采集模块将手势图案数据传输至所述数据控制模块，所述数据控制模块对数据进行处理后将控制指令通过所述数据通讯模块发送至机器人，控制机器人执行动作。

2.如权利要求1所述的非触摸式手势控制机器人，其特征在于：所述机器人包括无线通信模块、决策模块以及运动模块，所述无线通信模块用于接收所述数据控制模块发送的控制指令并将控制指令传输给决策模块；所述决策模块接收到控制指令后进行分析，并控制机器人的运动模块执行动作。

3.如权利要求1所述的非触摸式手势控制机器人，其特征在于：所述红外矩阵包括16个红外发射管、16个红外接收管和16个发光二极管。

4.如权利要求3所述的非触摸式手势控制机器人，其特征在于：所述红外发射管、所述红外接收管以及所述发光二极管均以4x4的矩阵排列。

5.如权利要求1所述的非触摸式手势控制机器人，其特征在于：所述数据控制模块为单片机。

6.如权利要求2所述的非触摸式手势控制机器人，其特征在于：所述机器人还包括语音模块，所述语音模块与决策模块连接，所述语音模块接收所述数据控制模块发送的控制指令后播放音乐。