一种基于手势的移动平台远程控制系统

摘要

本发明一种基于手势的移动平台远程控制系统，涉及控制系统领域，包括移动平台控制部分、远程控制部分和手势控制操作方案；移动平台控制部分包括移动平台和移动平台控制器，移动平台控制器为工控机，工控机平台上运行移动平台控制程序；远程控制部分包括Leap Motion体感控制器和笔记本电脑，笔记本电脑运行远程控制程序；手势控制操作方案是：远程控制部分读Leap Motion体感控制器检测到人手的个数和Leap Motion体感控制器检测到的控制者手的手势信息，通过wifi向工控机发出对应的控制指令；本发明克服了现有技术所存在的无法直接表达控制人员的意图、人机交互手段生硬不自然和上手难度比较大的缺陷。

主权项

一种基于手势的移动平台远程控制系统，其特征在于：包括移动平台控制部分、远程控制部分和手势控制操作方案；其中，移动平台控制部分包括移动平台和移动平台控制器，该移动平台控制器为工控机，该工控机被安置在一个加有摄像头和动力源的移动平台上，并通过串口向移动平台发送运动控制指令，该工控机连接到wifi，通过线路与动力源连接，又通过USB接口与摄像头相连，工控机平台上运行移动平台控制程序；远程控制部分包括Leap Motion体感控制器和笔记本电脑，Leap Motion体感控制器放置在笔记本电脑的正前方，通过USB线与笔记本电脑相连，笔记本电脑连接到wifi，笔记本电脑运行远程控制程序，循环读取Leap Motion体感控制器采集到的手势信息，并对提取到的手势特征进行分类和量化，通过wifi向工控机发出对应的控制指令，同时，远程控制程序通过wifi接收移动平台上的摄像头采集到的图像信息，并将移动平台摄像头采集到的图像信息全屏显示在笔记本电脑屏幕上，笔记本电脑上运行远程控制程序；手势控制操作方案如下：第一步，远程控制部分读Leap Motion体感控制器检测到人手的个数，通过wifi向工控机发出对应的控制指令：(1.1)0个人手，移动平台保持上一时刻运动状态不变；(1.2)1个人手，进入下面第二步进行判断；(1.3)2个人手，向移动平台发出停止运动命令；第二步，远程控制部分读Leap Motion体感控制器检测到的控制者手的手势信息，通过wifi向工控机发出对应的控制指令：(2.1)当检测到控制者连续两次向左摆手，向移动平台发出原地逆时针运动命令；(2.2)当检测到控制者连续两次向右摆手，向移动平台发出原地顺时针运动命令；(2.3)当检测到控制者的手指有隔空点击电脑屏幕的动作，利用向量ScreenType.Direction，该向量包含三个坐标(x,y,z)，求a＝arctan(z/x)：若x>0且z>0，A＝a；若x<0且z>0，A＝a+π；若x>0且z<0，A＝‑a；若x<0且z<0，A＝π‑a；变量r＝50/A，变量r2＝50/A，计算r3＝[r2/20的整数部分]，计算R＝20×r3，R的单位为厘米；当x>0且z>0时，移动平台以R为半径向右后方转弯；当x<0且z>0时，移动平台以R为半径向左后方转弯；当x>0且z<0时，移动平台以R为半径向左前方转弯；当x<0且z<0时，移动平台以R为半径向右后方转弯；(2.4)当检测到控制者的手短时间内从张开状态到握拳状态，再到张开状态，向移动平台发出停止运动命令；(2.5)当检测到控制者的手短时间内从张开状态到握拳状态，再到张开状态，再到握拳状态，再到张开状态，向移动平台发出后退运动命令；(2.6)当控制者手的手势不符合以上五种状态，则移动平台保持上一时刻运动状态不变。第三步，返回第一步，再次进行判断。