[发明专利]一种月面载人移动车系统的交互装置及交互控制方法

说明书

本发明公开一种月面载人移动车系统的交互装置及交互控制方法，该交互装置安装于载人月球车内部的近端车载控制台、安装于月球基地或地面总控室的带振动反馈座椅的远端远程控制器以及载人月球车搭载的多传感器融合感知系统；本发明可满足载人月球车驾驶员通过近端和远端的两种交互控制方式实现对月面移动车的控制。本发明通过多通道信息融合装置完成对各通道信号的采集、识别与融合，可实现自定义式的多通道输入的月面移动车交互控制；同时通过多传感器融合感知系统为驾驶员提供丰富的环境感知信息与车体状态信息，并通过视觉反馈、语音提示、阻尼力反馈与振动反馈方式，增强驾驶过程的交互性，提高月面月球车驾驶任务的工作效率与安全性。

技术领域

本发明涉及一种月面载人移动车系统的交互装置及交互控制方法，属于人机交互技术领域。

背景技术

随着计算机技术的快速发展，人机交互的方式也更加多元化，从键鼠控制到语音交互控制、手势控制以及脑电控制，人机交互手段不断创新，也愈加具有自然性和智能性。同时，21世纪中国探月工程已完成“绕、落、回”三步走战略，下阶段将着眼载人登月和建立月球基地计划，其中载人月球车是我国深空探测的一个重要研究媒介和探测工具，载人月球车的交互控制是不可忽视的一环。

目前，关于载人月球车系统的研究大多是从机械结构、运动控制算法、月球车定位与建图这些方面着手，很少有涉及载人月球车的交互控制。地面汽车的交互控制研究开始集成了一些新型的交互设备，但大多只是使用了语音交互的方式，交互方式单一，交互装置简单且只局限于驾驶员在车内的交互方式，并不适用于载人月球车的月面探测需求和远程控制需求。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种月面载人移动车系统的交互装置及交互控制方法，通过多通道信息融合的控制、多传感器融合的感知以及近端远端两种交互装置，增强驾驶过程的交互性，提高月面月球车驾驶任务的工作效率与安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种月面载人移动车系统的交互装置，包括安装于载人月球车内部的近端车载控制台、安装于月球基地或地面总控室的带振动反馈座椅的远端远程控制器以及载人月球车搭载的多传感器融合感知系统；

所述近端车载控制台通过载人月球车内部搭载的近端多通道控制接口接收近端驾驶员的多通道控制信息，经近端多通道信息融合装置将接收到的近端驾驶员的多通道控制信息融合成运动控制信号，并发送至车载运动控制模块，从而实现载人月球车驾驶员在月面进行车内有人驾驶模式下的月球车巡视勘察任务；

所述远端远程控制器通过安装于月球基地或地面总控室的远端多通道控制接口接收远端驾驶员的多通道控制信息，经远端多通道信息融合装置将接收到的远端驾驶员的多通道控制信息融合成运动控制信号，并通过网桥点对点透传装置发送至车载运动控制模块，用于实现远程控制模式下的载人月球车移动巡视勘察任务；

多传感器融合感知系统，用于获取载人月球车的周围环境信息与自身状态信息，经感知信息再处理模块发送至近端车载控制台或远端远程控制器，通过视觉反馈、语音提示、阻尼力反馈与振动反馈方式呈现给载人月球车驾驶员。

进一步的，所述近端车载控制台具体包括：

操作面板模块，用于驾驶员通过按键的方式控制车体供电以及自定义选择多通道控制接口种类；

带转向力反馈的方向盘，用于根据电机电流模拟出车体行进中转向力；

置于驾驶员左方位的触摸屏，用于显示月面栅格地图和图形化的障碍物信息和斜坡信息；

置于驾驶员右方位的触摸屏，用于显示车体运动状态与操作面板按键状态、第一视角运动视频流、全景视频流和车体空间姿态；

置于驾驶员上方的顶层显示屏，用于显示上述置于左右方位的触摸屏的全部信息；