[发明专利]基于双摇杆手柄的地面移动机器人长时长距离遥控方法

说明书

本发明涉及一种基于双摇杆手柄的地面移动机器人长时长距离遥控方法。用户通过双摇杆手柄对地面移动机器人发出遥控指令以进行运动操控，运动操控的模式包含手动直控模式、手动干预模式、待机模式。手动直控模式包含全向直控子模式和单向直控子模式，在该模式中用户对机器人的移动速度和转向速度直接进行操控。手动干预模式包含速度保持子模式和临时直管子模式；在速度保持子模式中，机器人处于速度保持状态，用户对速度值进行干预式调节，该速度值为相对大地坐标系；在临时直管子模式中，用户暂时地对机器人的移动速度和转向速度直接进行操控。在待机模式中，令地面移动机器人保持静止状态。本发明具有良好的易用性和实用性，且易于推广移植。

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，给出了一种基于双摇杆手柄的地面移动机器人长时长距离遥控方法。

背景技术

基于轮式底盘的全向移动式服务机器人，以及基于四足、双足构型的足式仿生机器人，已经由实验室走向人类生活，在服务引导、物品输运、厂房巡检、野外侦察、探测救援等诸多领域有着广阔的应用前景。

就当前的技术发展水平而言，基于遥控系统进行实时操作是这类地面移动机器人的主要操控方式。源自并发展于电子娱乐领域的双摇杆手柄，例如微软公司的XBOX游戏手柄、索尼公司的PS系列游戏手柄、任天堂公司的Switch游戏手柄等，因其在人机工程学方面的优势，被广泛应用于地面移动机器人的手持式遥控系统设计。相比于语音输入、触摸屏输入，游戏手柄能够提供更为灵敏、快捷，且更加符合人类直觉的操作指令输入方式；相比于专用的操控装置，游戏手柄还能降低用户的学习成本。

但另一方面，在需要连续长时间进行操控的任务中，例如指挥机器人沿着道路持续前进，或者指挥机器人长时间跟随前方人员行进的任务中，不间断地连续操作手柄极易导致用户手指劳累，并严重影响后续操作。而且，由于手指的抖动、疲劳因素等，用户也难以长时间地保持对手柄摇杆的精确操作，这也会对部分任务的执行产生限制。

因此，如何充分发挥双摇杆手柄的直觉式操作特点，并兼顾长时间、长路程型任务对操控舒适度、轻松感的实际需求，对地面移动机器人的应用普及具有重要现实意义。

发明内容

有鉴于此，本发明面向地面移动机器人在长时间、长路程型任务中的操控需求，提出一种基于双摇杆手柄的地面移动机器人长时长距离遥控方法，该方法通过设定几类具有直觉式特点的运动操控模式，使得用户能够灵活、轻松地实现在典型应用场景中的操控任务。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于双摇杆手柄的地面移动机器人长时长距离遥控方法，其特征在于：

所述地面移动机器人，具有沿身体前后方向和沿左右方向移动的能力，以及转向能力；

所述双摇杆手柄，包含左摇杆、右摇杆，和若干按键，所述左摇杆对应双轴偏移量输出，所述右摇杆至少对应单轴偏移量输出；摇杆在非推动情况下，对应的状态记为零输出，反之记为非零输出；所述双摇杆手柄的具体形式包括游戏手柄；

通过所述双摇杆手柄接收用户对所述地面移动机器人发出遥控指令以进行运动操控，运动操控的模式包含手动直控模式、手动干预模式、待机模式；

在所述手动直控模式中，接收用户对所述地面移动机器人的移动速度和转向速度直接进行操控的指令，此时所述地面移动机器人处于直控运动状态；

所述手动干预模式包含速度保持子模式和临时直管子模式；在所述速度保持子模式中，所述地面移动机器人处于速度保持状态，速度值为Vkeep，接收用户对速度值Vkeep进行干预式调节指令，所述速度值Vkeep的默认值为Vdefault；在所述临时直管子模式中，在给定时长内接收用户地对所述地面移动机器人的移动速度和转向速度直接进行操控的指令；

在所述待机模式中，令所述地面移动机器人保持静止状态；