[发明专利]一种基于Kinect的体感控制冰雪机器人方法

权利要求书

1.一种基于Kinect的体感控制冰雪机器人方法，负载机器人由电机驱动，可前进、后退、左右转向，其特征在于：冰雪雕塑设置于负载机器人上方，通过Kinect体感传感器获取人的手臂运动状态变化并转化为控制信号，前述控制信号传送至负载机器人的控制单元，控制单元控制负载机器人进行相应运动。

2.根据权利要求1所述的基于Kinect的体感控制冰雪机器人方法，其特征在于：通过Kinect传感器获取人体右肩关节坐标和右手坐标，Kinect传感器将信号传送至PC机，PC机运行手臂运动识别算法，对获得的人体右肩关节坐标和右手坐标进行滤波平滑处理，计算右手臂左右摆动的角度θ、左摆或右摆的标志f₁及前摆或后摆的距离变化值f₂。

3.根据权利要求2所述的基于Kinect的体感控制冰雪机器人方法，其特征在于：负载机器人的控制单元根据f₂控制机器人前进或后退，根据f₁和θ控制机器人左转或右转的角度。

4.根据权利要求3所述的基于Kinect的体感控制冰雪机器人方法，其特征在于：负载机器人的控制单元还接有转动角度测量单元，根据转动角度测量单元测得的机器人实际左转或右转角度，控制单元对转动角度进行PID控制。

5.根据权利要求4所述的基于Kinect的体感控制冰雪机器人方法，其特征在于：负载机器人的控制单元可对转动角度进行PD控制，公式如下，

ui=Kp[ei+TDT(ei-ei-1)]]]>

u_i表示第i次全量输出，e_i表示第i次采样时刻给定值和实际输出值的偏差，e_i-1表示第i-1次采样时刻给定值和实际输出值的偏差，T表示采样周期，K_p是比例系数，T_D是微分时间常数。

6.根据权利要求5所述的基于Kinect的体感控制冰雪机器人方法，其特征在于：取K_p=20，T=0.01s，T_D=0.003s。

7.根据权利要求6所述的基于Kinect的体感控制冰雪机器人方法，其特征在于：PC机运行手臂运动识别算法计算手臂运动时，采用双指数滤波平滑算法。

8.根据权利要求7所述的基于Kinect的体感控制冰雪机器人方法，其特征在于：负载机器人的控制单元接无线通讯模块，PC机通过无线通讯方式将控制信号传送至负载机器人的控制单元。