[发明专利]一种遥控机器人进行格斗的方法及系统

权利要求书

1.一种遥控机器人进行格斗的方法，使用遥控装置控制机器人做出格斗动作，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立机器人标准格斗动作数据库，所述标准格斗动作数据库包括每个格斗动作在特定时间内的加速度、角速度特征值，每个格斗动作的起点阈值、终点阈值、运动时间、运动距离和运动角度；

2)采集所述遥控装置的加速度传感器信号值和陀螺仪传感器角速度信号值；根据所述遥控装置的加速度传感器信号值和陀螺仪传感器角速度信号值，计算出一定时间内所述遥控装置在一个坐标系内X、Y、Z轴的加速度能量合值和角速度能量合值；当所述遥控装置在X、Y、Z轴的加速度能量合值或角速度能量合值大于格斗动作启动阈值时，判定当前时刻t₀为所述格斗动作的起点时间；

3)当判定所述格斗动作的起点时间后，实时计算并记录遥控装置在X、Y、Z轴方向的加速度变化速率、角速度变化速率、运动距离和角度；

4)继续采集所述遥控装置的加速度传感器信号值和陀螺仪传感器角速度信号值；根据所述遥控装置的加速度传感器信号值和陀螺仪传感器角速度信号值，计算出一定时间内所述遥控装置在一个坐标系内X、Y、Z轴的加速度能量合值和角速度能量合值；当所述遥控装置在X、Y、Z轴的加速度能量合值小于或等于格斗动作终点阈值，且角速度能量合值小于或等于格斗动作终点阈值时，判定当前时刻t_n为所述格斗动作的终点时间，具体来讲，如果若且则认为当前时刻t_n为是运动的终点，和分别为动作加速度信号和角速度信号的运动终点检测阈值，E_α、E_ω分别为加速度能量合值和角速度能量合值；

5)机器人接收遥控装置的加速度变化速率、角速度变化速率、运动时间、运动距离和角度数据，判断所述遥控装置的运动时间、运动距离和运动角度是否在标准格斗动作的动作时间、动作距离和动作角度限值范围内；如果所述遥控装置的运动时间、运动距离和运动角度在标准格斗动作的动作时间、动作距离和动作角度限值范围内，机器人根据接收的遥控装置的运动数据与所述标准格斗动作数据库进行比对，匹配到特定的格斗动作，然后完成特定的格斗动作。

2.根据权利要求1所述的遥控机器人进行格斗的方法，其特征在于，采集到所述遥控装置的加速度传感器信号值和陀螺仪传感器角速度信号值之后，通过一阶低通滤波器，在动态的运动环境中分离出重力加速度，从而计算出重力加速度在X、Y、Z轴方向的分量，消除重力干扰，其差分方程描述为：

其中，分别为第i次测量并计算所得的重力加速度在X、Y、Z轴方向的分量，为分别为第i次通过加速度传感器测量的原始X、Y、Z轴方向的加速度数据，k为一阶低通滤波器的滤波系数，k根据系统实际所需的灵敏性和稳定性确定。

3.根据权利要求1所述的遥控机器人进行格斗的方法，其特征在于，所述遥控在X、Y、Z轴的加速度能量合值和角速度能量合值分别为：

其中，E_α、E_ω分别为加速度能量合值和角速度能量合值，m为消除环境噪声及用户抖动而设定的采样次数，分别为加速度传感器在X、Y、Z轴方向消除重力干扰后的线性加速度值，分别为遥控装置的陀螺仪传感器在X、Y、Z轴方向的角速度值；若或则认为当前时刻t₀是格斗动作的起点，和分别为格斗动作加速度信号和角速度信号的运动起点检测阈值。

4.根据权利要求1所述的遥控机器人进行格斗的方法，其特征在于，所述步骤3)中加速度变化速率和角速度变化速率运算公式为：

其中，分别为遥控装置在X、Y、Z轴方向加速度变化速率，分别为遥控装置X、Y、Z轴方向角速度变化速率，p为消除环境噪声及用户抖动而设定的采样次数。