[发明专利]一种轮步复合移动平台及其手势、语音控制方法

说明书

本发明提供了一种轮步复合移动平台及其手势、语音控制方法，所述移动平台包括平台躯体、四个轮式运动机构、以及与平台躯体连接的四条腿式运动机构，所述腿式运动机构包括第一驱动结构、第一支腿、第二驱动结构和第二支腿，所述第一支腿与平台躯体通过第一驱动结构活动连接，所述第二支腿与第一支腿通过第二驱动结构活动连接，所述轮式运动机构包括与第二支腿转动连接的车轮。本发明省去了操作人员低头进行遥控的时间，无需携带遥控设备，一个手势或者几句指令就可以实现对平台的任务下达，十分方便，也很容易掌握。

技术领域

本发明属于移动机器人技术领域，尤其涉及一种轮步复合移动平台及其手势、语音控制方法。

背景技术

地面移动机器人大致可分为三类：轮式、履带式和足式机器人，车辆属于典型的轮式机器人，它可以轻松将我们送达各种目的地，但自然界有许多地形是传统轮式或履带式难以到达的，而哺乳动物却能在这些地形行走自如，这充分显示了四足移动方式的灵活性。目前较完善的四足机器人研发成果有：波士顿Spot、MIT Cheetah、已经参与美军军演的Ghost Robotics、瑞士苏黎世联邦理工学院的轮腿复合四足机器人Anymal等等。其中，Anymal与常见的四足机器人不同，采用轮足复合的形式，兼具了轮式、足式的优点，遇到障碍物，抬腿的同时辅助轮的转动，将更有利于机器人的越障。这些四足机器人都具备不同程度的自我感知能力，可以完成自主导航、上下楼梯等任务，但在实际使用过程中，仍离不开人为的遥控操作，借助遥控器实现不同模式的切换，以及某些复杂的运动决策。

目前的手势控制多见于智能家具、智能小车等领域，以Kinect手势识别为例，Kinect手势识别实质是基于视觉的手势识别，体感设备采集图像，获取手指骨骼坐标，提取手部运动特征来实现。常见的手部运动特征主要包括左右手的向前、向左、向右、向上伸展等手势。利用Kinect获取的人体骨骼信息来识别手势动作，并通过计算不同骨骼关节之间的夹角来识别人体的特定姿势。

现有技术的客观缺点：

1、纯足式机器人运动速度以及效率不高，纯轮式机器人越障能力不强。

2、现有轮足以及四足机器人普遍采用遥控操作，在工业化应用以及其他特殊场合，遥控设备的使用也是操作者增加的负担，将操作者的一部分注意力分散在遥控器的操作上，降低了工作或任务完成的效率，尤其是一些复杂、危机的任务工况，如地震救援、警用防爆等，时间是非常宝贵的，对机器人操作的实时性十分重要，这种情况下，低头进行遥控操作很有可能耽误某些有效的任务时机，并且对遥控设备的熟练控制也并不是一项容易的技能。轮腿机器人遥操作领域的研究还需填补。

3、目前手势识别(用于遥控小车等方面)大多采用Leap Motion、Kinect等体感设备实现，成本较高，功能实现也相对较繁琐。

4、单一的手势识别控制很容易在复杂工作环境下，如丛林任务等，受到灌木等障碍物的遮挡，出现失效的情况。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明公开了一种轮步复合移动平台及其手势、语音控制方法，本发明省去了操作人员低头进行遥控的时间，无需携带遥控设备，一个手势或者几句指令就可以实现对平台的任务下达，十分方便，也很容易掌握。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种轮步复合移动平台，包括平台躯体、四个轮式运动机构、以及与平台躯体连接的四条腿式运动机构，所述腿式运动机构包括第一驱动结构、第一支腿、第二驱动结构和第二支腿，所述第一支腿与平台躯体通过第一驱动结构活动连接，所述第二支腿与第一支腿通过第二驱动结构活动连接，所述轮式运动机构包括与第二支腿转动连接的车轮。

进一步地，所述轮式运动机构还包括驱动车轮转动的驱动元件。