[发明专利]一种挖掘机沉浸式遥控系统及方法

权利要求书

1.一种挖掘机沉浸式遥控系统，包括遥控端（10）和受控端（20）；所述受控端（20）包括挖掘机（21）及设置在挖掘机（21）上的主控计算机（22）、受控端无线通讯模块（23）及麦克风（24），所述麦克风（24）采集的现场声音传送至主控计算机（22）；其特征在于：所述遥控端（10）包括视景计算机（11）、遥控端无线通讯模块（12）、六自由度运动平台（13）、设置在六自由度运动平台（13）上的模拟驾驶舱（15）、设置在六自由度运动平台（13）周圈的球幕（14）以及设置在球幕（14）中心模拟驾驶舱（15）上方的球幕投影装置（16）；所述模拟驾驶舱（15）内设置遥控操作设备；所述六自由度运动平台（13）、遥控操作设备及球幕投影装置（16）均与视景计算机（11）连接；所述主控计算机（22）与视景计算机（11）之间由受控端无线通讯模块（23）与遥控端无线通讯模块（12）连接通讯，所述受控端（20）还包括设置在挖掘机（21）顶部的倾角传感器（25），所述倾角传感器（25）采集的数据传送至主控计算机（22）。

2.根据权利要求1所述的一种挖掘机沉浸式遥控系统，其特征在于：所述模拟驾驶舱（15）内的设备及门、窗设置与挖掘机（21）驾驶舱设置保持一致。

3.根据权利要求1所述的一种挖掘机沉浸式遥控系统，其特征在于：所述受控端（20）还包括设置在挖掘机（21）顶部的全景摄像机（26）和激光雷达（27）；所述全景摄像机（26）和激光雷达（27）采集的数据均传送至主控计算机（22）。

4.根据权利要求1所述的一种挖掘机沉浸式遥控系统，其特征在于：所述遥控端（10）还包括音响设备（17），所述音响设备（17）与视景计算机（12）连接。

5.一种挖掘机沉浸式遥控方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）受控端（20）通过麦克风（24）、倾角传感器（25）、全景摄相机（26）、激光雷达（27）采集施工现场的声音、挖掘机（21）的倾角、施工现场的图像和地形信息，经过主控计算机（22）调制处理后，通过受控端无线通讯模块（23）发送给遥控端（10）；

（2）遥控端（10）通过遥控端无线通讯模块（11）接收上述声音、倾角、图像和地形信息后，传输给视景计算机（12）进行解算计算，分别形成声音信息、挖掘机的姿态信息和作业场景信息；

（3）视景计算机（12）分别发送声音、姿态信息和作业场景信息给音响设备（17）、六自由度运动平台（13）、球幕投影装置（16），分别进行声音播放、模拟驾驶舱（15）姿态控制、作业场景投影，使得操纵人员的听觉、位姿感受和视觉与施工现场挖掘机（21）驾驶舱内保持一致；

（4）操纵人员根据施工现场的作业场景信息、挖掘机的位姿和现场的声音信息，结合自己的施工专业知识，做出决策判断，规划合理的施工方案，操作遥控操作设备，视景计算机（12）实时采集操纵人员的操纵信息，通过遥控端无线通讯模块（11）发送给受控端（20）；

（5）受控端无线通讯模块（23）实时将遥控端（10）发送的控制命令发送给主控计算机（22），主控计算机（22）解算分析控制命令后，控制挖掘机（21）执行相应的作业动作；

（6）重复上述步骤，实现对挖掘机（21）的沉浸式控制。