CN109597405A - 控制机器人移动的方法及机器人 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种控制机器人移动的方法及机器人。在本申请实施例中,机器人上设置光敏传感器阵列,通过捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,根据该状态变化信息获取用户手势的移动方向和移动速度,根据用户手势的移动方向和移动速度对机器人进行移动控制。基于用户手势的控制方式,不再受额外配件的影响,可以大幅提高人机交互的自由度,提高控制机器人移动的实时性。
Description
技术领域
本申请涉及人工智能技术领域,尤其涉及一种控制机器人移动的方法及机器人。
背景技术
机器人是集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的根据系统。机器人能够在地面、桌面等平面上,按照人们的指令进行前后左右移动。
现有技术中,用户需要打开手机应用(Application,App)、或找到操作红外手柄才能控制机器人前后左右移动。由于手机和手柄都是额外的配件,会大幅降低人机交互的自由度,影响控制机器人移动的实时性。
发明内容
本申请的多个方面提供一种控制机器人移动的方法及机器人,用以提高人机交互的自由度,提高控制机器人移动的实时性。
本申请实施例提供一种控制机器人移动的方法,包括:
捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,所述光敏传感器阵列安装于机器人上;
根据所述光敏传感器阵列随所述用户手势遮挡产生的状态变化信息,获取所述用户手势的移动方向和移动速度;
根据所述用户手势的移动方向和移动速度,控制所述机器人移动。
本申请实施例还提供一种机器人,包括:机械本体、光敏传感器阵列、处理器以及存储器;所述光敏传感器阵列安装于所述机械本体表面,所述处理器与所述存储器和所述光敏传感器阵列连接;
所述存储器,用于存储计算机程序;
所述处理器,用于执行所述计算机程序,以用于:
捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,所述光敏传感器阵列安装于机器人上;
根据所述光敏传感器阵列随所述用户手势遮挡产生的状态变化信息,获取所述用户手势的移动方向和移动速度;
根据所述用户手势的移动方向和移动速度,控制所述机器人移动。
本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,所述计算机程序被执行时刻实现上述方法实施例中的步骤。
本申请实施例还提供一种控制机器人移动的方法,包括:
基于光敏传感器阵列获取用户手势的移动速度,所述光敏传感器阵列安装于机器人上;
根据所述用户手势的移动速度,确定所述机器人的移动幅度和/或移动速度;
控制所述机器人以所述移动幅度和/或移动速度进行移动。
本申请实施例还提供一种机器人,包括:机械本体、光敏传感器阵列、处理器以及存储器;所述光敏传感器阵列安装于所述机械本体表面,所述处理器与所述存储器和所述光敏传感器阵列连接;
所述存储器,用于存储计算机程序;
所述处理器,用于执行所述计算机程序,以用于:
基于光敏传感器阵列获取用户手势的移动速度,所述光敏传感器阵列安装于机器人上;
根据所述用户手势的移动速度,确定所述机器人的移动幅度和/或移动速度;
控制所述机器人以所述移动幅度和/或移动速度进行移动。
在本申请实施例中,机器人上设置光敏传感器阵列,通过捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,根据该状态变化信息获取用户手势的移动方向和移动速度,根据用户手势的移动方向和移动速度对机器人进行移动控制。基于用户手势的控制方式,不再受额外配件的影响,可以大幅提高人机交互的自由度,提高控制机器人移动的实时性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请一示例性实施例提供的机器人的结构示意图;
图2a-图2c为本申请一示例性实施例提供的光敏传感器阵列的几种示例性布局样式;
图3a为本申请另一示例性实施例提供的控制机器人向左转的用户手势示意图;
图3b为本申请另一示例性实施例提供的机器人向左转的过程示意图;
图3c为本申请另一示例性实施例提供的控制机器人向右转的用户手势示意图;
图3d为本申请另一示例性实施例提供的机器人向右转的过程示意图;
图3e为本申请另一示例性实施例提供的控制机器人向前走的用户手势示意图;
图3f为本申请另一示例性实施例提供的机器人向前走的过程示意图;
图3g为本申请另一示例性实施例提供的控制机器人向后退的用户手势示意图;
图3h为本申请另一示例性实施例提供的机器人向后退的过程示意图;
图3i为本申请另一示例性实施例提供的控制机器人停止移动的用户手势示意图;
图4a为本申请又一示例性实施例提供的一种控制机器人移动的方法的流程示意图;
图4b为本申请又一示例性实施例提供的步骤401的一种可选实施方式的流程示意图;
图4c为本申请又一示例性实施例提供的另一种控制机器人移动的方法的流程示意图;
图4d为本申请又一示例性实施例提供的又一种控制机器人移动的方法的流程示意图;
图5a为本申请又一示例性实施例提供的控制机器人移动的装置的结构示意图;
图5b为本申请又一示例性实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图6为本申请又一示例性实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
针对现有技术在控制机器人移动时存在的人机交互自由度较低,实时性较差等问题,本申请实施例提供一种解决方案,基本思路是:在机器人上增设光敏传感器阵列,通过捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,根据该状态变化信息获取用户手势的移动方向和移动速度,根据用户手势的移动方向和移动速度对机器人进行移动控制。基于用户手势的控制方式,不再受额外配件的影响,可以大幅提高人机交互的自由度,提高控制机器人移动的实时性。
以下结合附图,详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1为本申请一示例性实施例提供的机器人的结构示意图。如图1所示,该机器人100包括:机械本体101、处理器102、存储器103以及光敏传感器阵列104。
如图1所示,存储器103和处理器102可设置于机械本体101内部实现,但不限于此。除此之外,存储器103和处理器102也可设置于机械本体101表面。
其中,机械本体101是机器人100赖以完成作业任务的执行机构,可以在确定的环境中执行处理器102指定的操作。机械本体101主要包括但不限于:机器人100的头部、手部、腕部、臂部、腰部和基座等机械结构。机械本体101可采用关节式机械结构,一般具有6个自由度,其中3个用来确定该结构末端执行装置的位置,另外3个自由度则用来确定该机械结构末端执行装置的方向。
存储器103,主要用于存储计算机程序以及与机器人100完成作业任务相关的数据。其中,根据应用场景的不同,机器人100需要完成的作业任务会有所不同,则与机器人100完成作业任务相关的数据也会有所不同。例如,对学习机器人而言,需要根据用户的学习指令向用户输出知识内容,则机器人100内部存储的知识内容或知识内容的链接等数据即为与机器人100完成作业任务相关的数据。又例如,对于扫地机器人而言,需要根据用户的扫地指令识别待清洁地面并完成清洁任务,则机器人100内部存储的空间地图、清扫时间等数据即为与机器人100完成作业任务相关的数据。
处理器102,可以看作是机器人100的控制系统,主要用于执行存储器103中存储的计算机程序,从而对作业指令信息、内外环境信息进行处理,并依据预定的本体模型、环境模型和控制程序做出决策,产生相应的控制信号,并驱动机械本体101的各个关节式机械结构按所需的顺序、沿确定的位置或轨迹运动,完成特定的作业任务。
在机器人100完成作业任务的过程中以及其它一些场景中,经常需要控制机器人100移动,例如需要控制机器人100向前移动、向后移动、向左移动或向右移动。为了更加灵活的控制机器人100进行移动,本实施例在机械本体101的表面上增设光敏传感器阵列104,光敏传感器阵列104主要用于感应用户手势,从而实现基于用户手势的控制方式。
可选地,光敏传感器阵列104可以直接安装于机械本体101的表面。或者,光敏传感器阵列104可镶嵌于一块板上,通过该板固定于械本体101的表面。另外,不限定光敏传感器阵列104在机械本体101表面上的安装位置,例如可以安装于机械本体101的前胸腔处,或者安装于机械本体101的后胸腔(简称为后背)处,或者安装于机械本体101的手臂表面,等等。机械本体101表面可以安装一个或多个光敏传感器阵列104。
可选地,光敏传感器阵列104可以采用各种光敏元器件实现,例如可以采用红外传感器、光电开关、光敏电阻等元器件。另外,本实施例不对光敏传感器阵列104中光敏传感器的布局样式做限定,例如可以采用行列式布局,也可以采用“十”字或类“十”字的布局样式。
如图2a所示,为光敏传感器阵列104的一种示例性布局样式。在图2a中,光敏传感器阵列104采用“十”字布局,一共包括五个光敏传感器,分别为A1、A2、S0、B1和B2,S0是B1B2和A1A2的中心点。
如图2b所示,为光敏传感器阵列104的另一种示例性布局样式。在图2b中,光敏传感器阵列104采用类“十”字布局,一共包括四个光敏传感器。
如图2c所示,为光敏传感器阵列104的又一种示例性布局样式。在图2c中,光敏传感器阵列104采用类“十”字布局,一共包括七个光敏传感器,左右两侧分别设置两个光敏传感器,中间自上而下设置三个光敏传感器。
可选地,在图2a-图2c所示示例性光敏传感器阵列104中,每个光敏传感器包括收光单元和发光单元,白色灯表示发光单元,黑色灯表示收光单元,但并不限于此。对本领域技术人员来说,很容易理解在光敏传感器采用不同类型的光敏器件实现时,其实现结构也会有所不同,图2a-图2c所示光敏传感器的结构仅为一种示例。
另外,本申请实施例也不限制光敏传感器阵列104中相邻光敏传感器之间的距离,可根据机器人100的实现形态适应性设置。以图2a为例,光敏传感器A1和A2之间的距离是A1A2=X毫米,光敏传感器B1和B2之间的距离是B1B2=Y毫米。可选地,A1A2≥500毫米,B1B2≥700毫米。
其中,在处理器102执行存储器103中存储的计算机程序所实现的功能中包括控制机器人100移动。基于光敏传感器阵列104控制机器人100移动过程如下:
当用户需要控制机器人移动时,可以根据需要机器人100移动的方式对着机器人100上的光敏传感器阵列104发出相应手势,记为用户手势。该用户手势是用户发出的用户控制机器人100移动的手势。其中,不同手势可控制机器人100以不同方式移动。例如,不同用户手势可以控制机器人100以不同的速度移动,也可以控制机器人100向不同的方向移动等。
对处理器102来说,需要识别用户手势进而基于用户手势控制机器人100按照用户需要的方式进行移动。例如,用户需要机器人100向左移动,则用户发出控制机器人100向左移动的用户手势,处理器102需要识别出用户发出的控制机器人100向左移动的用户手势,进而基于该用户手势向机器人100发出向左移动的指令,以驱动机器人100向左移动。
其中,用户手势在光敏传感器阵列104上移动时,光敏传感器阵列104的状态会发生变化,例如可能会从完全未被遮挡变化到部分被遮挡,再从部分被遮挡变化到完全未被遮挡。光敏传感器阵列104的状态会发生变化与用户手势的移动轨迹、移动方向和/或速度息息相关。其中,用户手势的移动轨迹是指用户手势从开始到结束为止所经过的路线形成的手势动作的空间特征。移动轨迹可以通过连续的移动方向来表示,故在本申请实施例中,主要以运动方向和运行速度进行描述,但基于运动轨迹对机器人进行控制的方式也属于本申请实施例保护范围。
基于此,处理器102可以捕捉光敏传感器阵列104随用户手势遮挡产生的状态变化信息,这里的状态变化信息主要包括光敏传感器阵列104被用户手势遮挡的变化情况以及被遮挡的持续时长等。之后,处理器102可根据光敏传感器阵列104随用户手势遮挡产生的状态变化信息,获取用户手势的移动方向和移动速度。用户手势的移动方向和移动速度是用户手势的主要属性,识别出用户手势的移动方向和移动速度相当于识别出了用户手势。接下来,处理器102可根据用户手势的移动方向和移动速度,控制机器人100进行相应移动。
在本实施例中,在机器人上设置光敏传感器阵列,用户可以对着光敏传感器阵列发出控制机器人移动的手势,机器人中的处理器通过捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,基于此获取用户手势的移动方向和移动速度,基于用户手势的移动方向和移动速度对机器人进行移动控制,实现了基于用户手势的控制方式,不再受额外配件的影响,可以大幅提高人机交互的自由度,提高控制机器人移动的实时性。
另外,本实施例中同时结合用户手势的移动方向和移动速度对机器人进行移动控制,还可以提供更加丰富的控制方式,也有利于实现粗略控制到精准控制的演化,提高控制精度。再者,因为光敏传感器的价格相对便宜,在灵活、实时控制机器人移动的基础上,可以降低机器人的实现成本。
在一些示例性实施例中,利用光敏传感器能够将光信号转换为电信号的特性,来捕捉光敏传感器阵列104随用户手势遮挡产生的状态变化信息。光敏传感器可以将光信号转换为电信号,而且光信号强度不同时输出的电信号的大小也会所有不同。对光敏传感器阵列104中的光敏传感器来说,被用户手势遮挡时和未被用户手势遮挡时采集到的光信号强度会有所不同,因此输出的电信号也会有所不同。一般来说,在未被遮挡的情况下,光敏传感器采集到的光信号强度相对较强,会输出高电平1;在被遮挡的情况下,光敏传感器采集到的光信号强度相对较弱,会输出低电平0。即光敏传感器在被遮挡和未被遮挡的情况下输出的电信号会发生跳变。
基于上述,当用户需要控制机器人移动时,可以根据需要机器人100移动的方式对着机器人100上的光敏传感器阵列104发出相应的用户手势。对处理器102来说,可以采集光敏传感器阵列104中各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号;根据各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,获得光敏传感器阵列104随用户手势遮挡产生的状态变化信息。
其中,处理器102可以按照设定的时间间隔或采集周期,采集各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号。该时间间隔或采集周期远小于用户手势的移动速度,这意味着在用户手势移动过程中可以在不同采集时刻采集到各光敏传感器输出的多个电信号。对每个光敏传感器来说,可观察在多个采集时刻采集到的电信号的变化情况。
其中,根据各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,可以判断出用户手势遮挡了哪些光敏传感器、这些光敏传感器被遮挡的先后顺序以及遮挡的时间长度等信息,这些信息可以反映光敏传感器阵列104随用户手势遮挡产生的状态变化。
接下来,处理器102根据光敏传感器阵列104随用户手势遮挡产生的状态变化信息,获得用户手势的移动方向和移动速度,相当于识别出用户手势。其中,用户手势的移动方向和移动速度可以表征用户需要机器人100移动的方式,于是可根据用户手势的移动方向和移动速度,控制机器人100进行相应移动。由此,用户可以通过手势控制机器人100移动,无需打开手机APP、也无需操作红外手柄,不受这些配件的影响,有利于提高人机交互的自由度,可及时控制机器人移动。
在上述实施例中,根据各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,获得光敏传感器阵列104随用户手势遮挡产生的状态变化信息可以有多种实现方式。例如,可以单独分析每个光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况来获得所述状态变化信息,或者,也可以组合分析光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况获得所述状态变化信息;又或者,可以按照区域分析位于不同区域内的光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况获得所述状态变化信息,等等。在下面一可选实施方式中以组合分析方式为例进行详细说明。
在一可选实施方式中,可以结合光敏传感器阵列104中光敏传感器的布局样式,按照对机器人100的移动需求将光敏传感器阵列104中的光敏传感器进行组合,形成不同的传感器组合。一种传感器组合对应一种移动控制方式,并建立传感器组合与移动控制方式映射关系。不同传感器组合可以包含相同光敏传感器,但对应的遮挡顺序不同。本实施例的传感器组合不仅仅包括光敏传感器,还包括光敏传感器的被遮挡顺序。
结合图2a所示光敏传感器阵列104的样式,对上述传感器组合与移动控制方式映射关系进行举例说明。假设在一种应用场景中,需要控制机器人100移动向左移动、向右移动、向前移动、向后移动以及停止移动。相应地,可以将光敏传感器阵列104中的光敏传感器形成五种传感器组合,A1、S0和A2依序形成一种传感器组合,依次遮挡A1、S0和A2的用户手势用于控制机器人向左移动;A2、S0和A1依序形成一种传感器组合,依次遮挡A2、S0和A1的用户手势用于控制机器人向右移动;B1、S0和B2依序形成一种传感器组合,依次遮挡B1、S0和B2的用户手势用于控制机器人向前移动;B2、S0和B1依序形成一种传感器组合,依次遮挡B2、S0和B1的用户手势用于控制机器人向后移动;A1、S0和A2形成另一种组合方式,同时遮挡A1、S0和A2的用户手势用于控制机器人停止移动。这五种传感器组合与五种移动控制方式对应关系如下表1所示:
表1
在上述表1中,“X”表示对应的光敏传感器不做考虑。由表1可知,当用户手势从A1经S0划过A2时,可控制机器人100向左转,用户手势和机器人的移动过程分别如图3a和3b所示;当用户手势从A2经S0划过A1,时,可控制机器人100向右转,用户手势和机器人的移动过程分别如图3c和3d所示;当用户手势从B1经S0划过B2,可控制机器人100向前走,用户手势和机器人的移动过程分别如图3e和3f所示;当用户手势从B2经S0划过B1,可控制机器人100向后退,用户手势和机器人的移动过程分别如图3g和3h所示;当用户双手将A1、S0、A2遮挡住时,可控制机器人100停止移动,用户手势如图3i所示。在此说明,为便于图示更加清晰,在图3b、图3d、图3f以及图3h所示机器人中未示出存储器103和处理器103。
基于上述,针对用户手势,处理器102可以根据各光敏传感器在该用户手势移动过程中输出的电信号,确定传感器组合与移动控制方式映射关系中各传感器组在该用户手势移动过程中输出的电信号序列;根据各传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列的变化情况,确定各传感器组合是否被用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长。对任一传感器组合而言,在同一采集时刻采集到的该传感器组合中各光敏传感器输出的电信号形成一个电信号序列,在不同采集时刻采集到的该传感器组合中各光敏传感器输出的电信号形成不同的电信号序列。如表1中,以B1、S0和B2组合为例,“111”、“011”、“001”等属于不同时刻的电信号序列。
可选地,结合表1,可以预先设定各传感器组合对应相应移动控制方式时的信号状态变化规则。例如,向前移动时,B1、S0和B2组合对应的信号状态变化规则包括:从111变化到011,再变化到001,再变化到101,再变化到100,再变化到110,最后重新变化到111。基于此,可以根据各传感器组合在该用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化以及各传感器组合对应相应移动控制方式时的信号状态变化规则,确定各传感器组合是否被用户手势所遮挡。对任一传感器组合来说,可以判断该传感器组合在该用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化是否与该传感器组合对应相应移动控制方式时的信号状态变化规则相匹配;若相匹配,确定该传感器组合被用户手势所遮挡;若不匹配,确定该传感器组合未被用户手势所遮挡。例如,假设B1、S0和B2这一组合在该用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化依次为111、011、001、101、100、110以及111,该状态变化与B1、S0和B2这一组合对应的信号状态变化规则相同,故可以确定B1、S0和B2这一组合按照由B1到S0再到B2的顺序被用户手势遮挡。
为便于描述,将确定被用户手势遮挡的传感器组合记为第一传感器组合,例如B1、S0和B2这一组合。基于此,可根据第一传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化时间,确定第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。第一传感器组合可能是各传感器组合中的任何传感器组合,可以是一个传感器组合也可以是多个传感器组合。一般来说,第一传感器组合为一个。
可选地,处理器102可以按照设定的时间间隔或采集频率,采集光敏传感器阵列104中各光敏传感器输出的电信号。在没有用户手势的情况下,这些光敏传感器输出的电信号均相同,都是高电平1;当用户手势出现时,会有光敏传感器因被遮挡而输出低电平0。基于此,在采集各光敏传感器输出的电信号的过程中,可以监听是否有电信号发生变化,当监听到有电信号发生变化时,确定用户手势出现,启动各传感器组合对应的计时器进行计时,并进入采集各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的阶段。当根据各传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化,确定出被用户手势所遮挡的第一传感器组合时,结束各计时器的计时,并获取第一传感器组合对应的计时器的计时结果,作为第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。第一传感器组合被遮挡过程的持续时长是指从第一传感器组合被遮挡开始到完全不被遮挡这个过程的持续时间。
在上述实施方式中,每个传感器组合中的光敏传感器独自发挥作用。除此之外,为了提高手势识别精度,光敏传感器阵列104可以包含更多数量的光敏传感器,如图2c所示。在光敏传感器数量较多的场景中,可以采用先分组,在组内继续分簇的方式进行管理。例如,先将光敏传感器进行组合,得到多个传感器组,在每个传感器组内进一步将光敏传感器进行组合形成传感器簇,每个传感器簇与前述实施例中单个光敏传感器发挥的作用相同。这样光敏传感器阵列104会包含多个传感器组,每个传感器组包含多个传感器簇,每个传感器簇包含至少一个光敏传感器。以图2c所示光敏传感器阵列104为例,该阵列左侧两个光敏传感器形成一个簇A1’,右侧两个光敏传感器形成一个簇A2’,中间三个自上而下三个光敏传感器分别形成簇B1’、S0’、B2’。其中,增加光敏传感器的数量可以提高手势识别精度。
在基于传感器簇的阵列结构中,在确定各传感器组合是否被用户手势所遮挡之前,可以预先获得各传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列。对每个传感器组合中的每个传感器簇,根据该传感器簇包含的至少一个光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,计算该传感器簇的遮挡率;根据该传感器簇的遮挡率,确定该传感器簇在用户手势移动过程中输出的整体电信号;然后,对每个传感器组合,根据该传感器组合包含的多个传感器簇在用户手势移动过程中输出的整体电信号,获得传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列。
例如,对任一传感器组合中的任一传感器簇,可以统计该传感器簇包含的至少一个光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号中由高电平变为低电平的电信号的个数,作为被遮挡的光敏传感器的个数;根据被遮挡的光敏传感器的个数和该传感器簇包含的至少一个光敏传感器的总个数,计算传感器簇的遮挡率。
若该遮挡率大于设定的遮挡率阈值,可以确定该传感器簇被遮挡,则确定该传感器簇的整体电信号为低电平0;若该遮挡率小于或等于设定的遮挡率阈值,可以确定该传感器簇未被遮挡,则确定该传感器簇的整体电信号为高电平1。
在获得传感器簇的整体电信号后,将各传感器组合中包含的传感器簇的整体电信号进行组合,即可得到各传感器组合的电信号序列。进而,可根据各传感器组合的电信号序列的变化情况确定各传感器组合是否被用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长。
值得说明的是,光敏传感器阵列104包含的光敏传感器的数量可根据应用需求适应性设置。相对于图2a所示光敏传感器阵列104,除了如图2c所示增加光敏传感器的数量之外,也可以如图2b所示减少光敏传感器的数量。在对识别精度要求不高的应用场景中,减少光敏传感器的数量可以降低实现成本。
值得说明的是,上述表1所示控制逻辑经过适当变形可用于图2b和图2c所示阵列结构,在此不做赘述。
进一步,在上述传感器组合实施例中,确定了被用户手势遮挡的第一传感器组合以及第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。基于此,在确定用户手势的移动方向时,处理器102可以根据第一传感器组合中各光敏传感器被遮挡的顺序,确定用户手势的移动方向。结合图2a和表1,假设第一传感器组合为B1、S0和B2组合,则B1、S0和B2在光敏传感器阵列中的设置位置以及被遮挡顺序,可以确定用户手势的移动方向为向下,这里的移动方向是相对光敏传感器阵列来说的,即用户手势相对光敏传感器阵列向下移动。相应地,在确定用户手势的移动速度时,处理器102可以根据第一传感器组合被遮挡过程的持续时长以及第一传感器组合在被遮挡顺序所在方向上的排布宽度,计算用户手势的移动速度。仍以第一传感器组合为B1、S0和B2组合为例,假设第一传感器组合被遮挡过程的持续时长为s秒钟,第一传感器组合在被遮挡顺序所在方向上的排布宽度d,即B1和B2之间的距离Y毫米,可知用户手势在s秒钟划过了Y毫米的距离,其速度v=Y/s。
进一步,在上述各实施例中,在确定用户手势的移动方向和移动速度的情况下,可根据用户手势的移动方向和移动速度,控制机器人100移动。在一种实施方式中,可以根据用户手势的移动方向,确定机器人100的移动方向;根据用户手势的移动速度,确定机器人100的移动幅度和/或移动速度;进而控制机器人100以所述移动幅度和/或移动速度在所述移动方向上移动。这种控制方式精度更高,不仅可以控制机器人100的移动方向还可以控制机器人100的移动幅度或速度,利于满足用户的控制需求。这里给出的仅是一种示例性控制方式,并不限于此。
在此说明,对具有图1所示硬件结构的机器人,除了可以采用前面实施例描述的控制逻辑控制该机器人进行移动之外,也可以采用其他控制逻辑控制该机器人进行移动,不同控制逻辑可以结合使用,也可以单独使用。在下面实施例中列举另外一种控制机器人100移动的控制逻辑,该控制逻辑可由机器人100中的处理器102执行存储器103中的计算机程序实现。
在一种示例性实施例中,机器人100中的处理器102还用于执行存储器103中的计算机程序,以用于:
基于机器人100上的光敏传感器阵列104获取用户手势的移动速度;
根据用户手势的移动速度,确定机器人100的移动幅度和/或移动速度;
控制机器人100以上述移动幅度和/或移动速度进行移动。
其中,处理器102基于光敏传感器阵列104获取用户手势的移动速度的实现方式可参见前述实施例,在此不再赘述。
根据应用需求的不同,根据用户手势的移动速度确定机器人100的移动幅度和/或移动速度的方式可不同。在一示例性实施方式中,可以设置多个手势移动速度范围,不同手势移动速度范围对应不同的机器人移动幅度和/或机器人移动速度。基于此,处理器102在获取到用户手势的移动速度后,可从多个手势移动速度范围中,确定用户手势的移动速度所属的第一手势移动速度范围;将与第一手势移动速度范围对应的机器人移动幅度和/或机器人移动速度,作为机器人100的移动幅度和/或移动速度。
进一步,在实现上,可以直接设置每个手势移动速度范围的最大值和最小值,或者,也可以设置至少一个手势速度阈值,从而将手势移动速度划分为多个手势移动速度范围。
另外,值得说明的是,为了增加控制机器人100移动时的趣味性、多样性或者为满足特定应用需求,本实施例并不限定用户手势的移动速度与机器人的移动幅度和/或移动速度之间的比例关系。例如,机器人的移动幅度和/或移动速度可随用户手势的移动速度的增大而增大,或者,也可以随用户手势的移动速度的增大而减小,或者也可以是根据应用需求而设定的一种比例关系。
在确定机器人的移动幅度和/或移动速度之后,处理器102可控制机器人以所述移动幅度和/或移动速度进行移动。本实施例结合用户手势速度对机器人进行控制,可以更大程度的满足用户的控制需求,可提高用户体验。例如,在比较紧急的情况下,用户可以通过手势速度控制机器人以较快速度移动。又例如,在一些比较复杂的环境中,为了便于机器人绕行,用户可以通过手势速度控制机器人以较慢的速度或较小的幅度进行移动。
在一示例性实施例中,处理器102除了可以根据用户手势的移动速度控制机器人100的移动幅度和/或移动速度之外,还可以基于光敏传感器阵列104获取用户手势的移动方向或移动轨迹;根据用户手势的移动方向或移动轨迹,确定机器人100的移动方向。基于此,处理器102可以结合机器人100的移动方向以及机器人100的移动幅度和/或移动速度对机器人100进行移动控制,即可控制机器人100以上述确定的机器人移动幅度和/或机器人移动速度在所确定的移动方向上进行移动。其中,若用户手势的移动方向连续变化,则可以得到用户手势的移动轨迹,可以达到机器人沿一定轨迹移动的效果。其中,处理器102基于光敏传感器阵列104获取用户手势的移动方向的实现方式可参见前述实施例,在此不再赘述。
本申请实施例采用光敏传感器阵列实现机器人的移动控制,机器人的实现成本较低,而结合用户手势的方向和速度,可以实现更多功能的控制。例如,可以控制机器人在某个方向上进行直线移动,例如向前移动、向后移动、向左移动或向右移动等。又例如,在用户手势的移动方向连续变化的情况下,可以控制机器人进行非直线移动,例如画圆,划半圆等多种动作方式,丰富手势控制的多样性。
图4a为本申请又一示例性实施例提供的控制机器人移动的方法的流程示意图。如图4a所示,该方法包括:
401、捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,光敏传感器阵列安装于机器人上。
402、根据光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,获取用户手势的移动方向和移动速度。
403、根据用户手势的移动方向和移动速度,控制机器人移动。
在本实施例中,在机器人上设置光敏传感器阵列,光敏传感器阵列主要用于感应用户手势,从而实现基于用户手势的控制方式。
当用户需要控制机器人移动时,可以根据需要机器人移动的方式对着机器人上的光敏传感器阵列发出相应手势,记为用户手势。该用户手势是用户发出的用户控制机器人移动的手势。其中,不同手势可控制机器人以不同方式移动。例如,不同用户手势可以控制机器人以不同的速度移动,也可以控制机器人向不同的方向移动等。
其中,用户手势在光敏传感器阵列上移动时,光敏传感器阵列的状态会发生变化,例如可能会从完全未被遮挡变化到部分被遮挡,再从部分被遮挡变化到完全未被遮挡。光敏传感器阵列的状态会发生变化与用户手势的移动方向和/或速度息息相关。
基于此,可以捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,这里的状态变化信息主要包括光敏传感器阵列被用户手势遮挡的变化情况以及被遮挡的持续时长等。之后,可根据光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,获取用户手势的移动方向和移动速度。用户手势的移动方向和移动速度是用户手势的主要属性,识别出用户手势的移动方向和移动速度相当于识别出了用户手势。接下来,可根据用户手势的移动方向和移动速度,控制机器人进行相应移动。
在本实施例中,在机器人上设置光敏传感器阵列,用户可以对着光敏传感器阵列发出控制机器人移动的手势,通过捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,基于此获取用户手势的移动方向和移动速度,基于用户手势的移动方向和移动速度对机器人进行移动控制,实现了基于用户手势的控制方式,不再受额外配件的影响,可以大幅提高人机交互的自由度,提高控制机器人移动的实时性。
在一些示例性实施例中,利用光敏传感器能够将光信号转换为电信号的特性,来捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息。基于此,步骤401的一种实施方式包括:采集光敏传感器阵列中各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号;根据各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,获得光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息。其中,根据各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,可以判断出用户手势遮挡了哪些光敏传感器、这些光敏传感器被遮挡的先后顺序以及遮挡的时间长度等信息,这些信息可以反映光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化。
上述根据各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,获得光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息可以有多种实现方式。例如,可以组合分析光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况获得所述状态变化信息。基于此,如图4b所示,步骤401的一种实施方式包括:
4011、采集光敏传感器阵列中各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号。
4012、根据各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号,确定传感器组合与移动控制方式映射关系中各传感器组在用户手势移动过程中输出的电信号序列。
4013、根据各传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列的变化情况,确定各传感器组合是否被用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长。
在图4b所示实施方式中,结合光敏传感器阵列中光敏传感器的布局样式,按照对机器人的移动需求将光敏传感器阵列中的光敏传感器进行组合,形成不同的传感器组合。一种传感器组合对应一种移动控制方式,并建立传感器组合与移动控制方式映射关系。进而根据各传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列的变化情况,确定各传感器组合是否被用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长,为获取用户手势的移动方向和移动速度提供条件。
在一些示例性实施例中,步骤4013的一种实施方式包括:根据各传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化以及各传感器组合对应相应移动控制方式时的信号状态变化规则,确定各传感器组合是否被用户手势所遮挡;对于被用户手势所遮挡的第一传感器组合,根据第一传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化时间,确定第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。
进一步,在采集各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的过程中,当监听到有电信号发生变化时,启动各传感器组合对应的计时器进行计时;当确定出被用户手势所遮挡的第一传感器组合时,获得第一传感器组合对应的计时器的计时结果,作为第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。
例如,可以按照设定的时间间隔或采集频率,采集光敏传感器阵列中各光敏传感器输出的电信号。在没有用户手势的情况下,这些光敏传感器输出的电信号均相同,都是高电平1;当用户手势出现时,会有光敏传感器因被遮挡而输出低电平0。基于此,在采集各光敏传感器输出的电信号的过程中,可以监听是否有电信号发生变化,当监听到有电信号发生变化时,确定用户手势出现,启动各传感器组合对应的计时器进行计时,并进入采集各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的阶段。当根据各传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化,确定出被用户手势所遮挡的第一传感器组合时,结束各计时器的计时,并获取第一传感器组合对应的计时器的计时结果,作为第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。第一传感器组合被遮挡过程的持续时长是指从第一传感器组合被遮挡开始到完全不被遮挡这个过程的持续时间。
在一些示例性实施例中,各传感器组合分别包含多个传感器簇,每个传感器簇包含至少一个光敏传感器。基于此,在确定各传感器组合是否被用户手势所遮挡之前,还包括获得各传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列的操作。可选地,对每个传感器组合中的每个传感器簇,根据传感器簇包含的至少一个光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,计算传感器簇的遮挡率;根据传感器簇的遮挡率,确定传感器簇在用户手势移动过程中输出的整体电信号;对每个传感器组合,根据传感器组合包含的多个传感器簇在用户手势移动过程中输出的整体电信号,获得传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列。
可选地,上述根据传感器簇包含的至少一个光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,计算传感器簇的遮挡率的一种实施方式包括:统计传感器簇包含的至少一个光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号中由高电平变为低电平的电信号的个数,作为被遮挡的光敏传感器的个数;根据被遮挡的光敏传感器的个数和传感器簇包含的至少一个光敏传感器的总个数,计算传感器簇的遮挡率。
例如,若该遮挡率大于设定的遮挡率阈值,可以确定该传感器簇被遮挡,则确定该传感器簇的整体电信号为低电平0;若该遮挡率小于或等于设定的遮挡率阈值,可以确定该传感器簇未被遮挡,则确定该传感器簇的整体电信号为高电平1。
在获得传感器簇的整体电信号后,将各传感器组合中包含的传感器簇的整体电信号进行组合,即可得到各传感器组合的电信号序列。进而,可根据各传感器组合的电信号序列的变化情况确定各传感器组合是否被用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长。
如图4c所示,本申请又一示例性实施例提供的控制机器人移动的方法包括以下步骤:
41、采集光敏传感器阵列中各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号。
42、根据各光敏传感器在用户手势移动过程中输出的电信号,确定传感器组合与移动控制方式映射关系中各传感器组在用户手势移动过程中输出的电信号序列。
43、根据各传感器组合在用户手势移动过程中输出的电信号序列的变化情况,确定各传感器组合是否被用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长。
44、根据各传感器组合中被用户手势遮挡的第一传感器组合中各光敏传感器被遮挡的顺序,确定用户手势的移动方向。
45、根据第一传感器组合被遮挡过程的持续时长以及第一传感器组合在被遮挡顺序所在方向上的排布宽度,计算用户手势的移动速度。
46、根据用户手势的移动方向,确定机器人的移动方向。
47、根据用户手势的移动速度,确定机器人的移动幅度和/或移动速度。
48、控制机器人以上述移动幅度和/或移动速度在上述移动方向上移动。
在本实施例中,在机器人上设置光敏传感器阵列,用户可以对着光敏传感器阵列发出控制机器人移动的手势可控制机器人移动。基于用户手势的控制方式,不再受额外配件的影响,可以大幅提高人机交互的自由度,提高控制机器人移动的实时性。另外,本实施例同时结合用户手势的移动方向和移动速度对机器人进行控制,控制精度更高,不仅可以控制机器人的移动方向还可以控制机器人的移动幅度或速度,利于满足用户的控制需求。
图4d为本申请又一示例性实施例提供的又一种控制机器人移动的方法流程示意图。如图4d所示,该方法包括:
4a、基于光敏传感器阵列获取用户手势的移动速度,所述光敏传感器阵列安装于机器人上。
4b、根据用户手势的移动速度,确定机器人的移动幅度和/或移动速度。
4c、控制机器人以上述移动幅度和/或移动速度进行移动。
其中,基于光敏传感器阵列获取用户手势的移动速度的实现方式可参见前述实施例,在此不再赘述。
根据应用需求的不同,根据用户手势的移动速度确定机器人的移动幅度和/或移动速度的方式可不同。
在一示例性实施方式中,可以设置多个手势移动速度范围,不同手势移动速度范围对应不同的机器人移动幅度和/或机器人移动速度。基于此,在获取到用户手势的移动速度后,可从多个手势移动速度范围中,确定用户手势的移动速度所属的第一手势移动速度范围;将与第一手势移动速度范围对应的机器人移动幅度和/或机器人移动速度,作为机器人的移动幅度和/或移动速度。
进一步,在实现上,可以直接设置每个手势移动速度范围的最大值和最小值,或者,也可以设置至少一个手势速度阈值,从而将手势移动速度划分为多个手势移动速度范围。
另外,值得说明的是,为了增加控制机器人移动时的趣味性、多样性或者为满足特定应用需求,本实施例并不限定用户手势的移动速度与机器人的移动幅度和/或移动速度之间的比例关系。例如,机器人的移动幅度和/或移动速度可以随用户手势的移动速度的增大而增大,即用户手势的速度越快,机器人移动幅度越大,移动速度越快。或者,机器人的移动幅度和/或移动速度也可以随用户手势的移动速度的增大而减小,即用户手势的速度越快,机器人移动幅度越小,移动速度越慢。或者,也可以是根据应用需求而设定机器人的移动幅度和/或移动速度与用户手势的移动速度之间的比例关系。
在确定机器人的移动幅度和/或移动速度之后,可控制机器人以所述移动幅度和/或移动速度进行移动。本实施例结合用户手势速度对机器人进行控制,可以更大程度的满足用户的控制需求,可提高用户体验。例如,在比较紧急的情况下,用户可以通过手势速度控制机器人以较快速度移动。又例如,在一些比较复杂的环境中,为了便于机器人绕行,用户可以通过手势速度控制机器人以较慢的速度或较小的幅度进行移动。
在一示例性实施例中,除了可以根据用户手势的移动速度控制机器人的移动幅度和/或移动速度之外,还可以基于光敏传感器阵列获取用户手势的移动方向或移动轨迹;根据用户手势的移动方向或移动轨迹,确定机器人的移动方向。基于此,可以结合机器人的移动方向以及机器人的移动幅度和/或移动速度对机器人进行移动控制,即可控制机器人以上述确定的机器人移动幅度和/或机器人移动速度在所确定的移动方向上进行移动。其中,若用户手势的移动方向连续变化,则可以得到用户手势的移动轨迹,可以达到机器人沿一定轨迹移动的效果。
其中,基于光敏传感器阵列获取用户手势的移动方向的实现方式可参见前述实施例,在此不再赘述。
本申请实施例采用光敏传感器阵列实现机器人的移动控制,机器人的实现成本较低,而结合用户手势的方向和速度,可以实现更多功能的控制。例如,可以控制机器人在某个方向上进行直线移动,例如向前移动、向后移动、向左移动或向右移动等。又例如,在用户手势的移动方向连续变化的情况下,可以控制机器人进行非直线移动,例如画圆,划半圆等多种动作方式,丰富手势控制的多样性。
需要说明的是,上述实施例所提供方法的各步骤的执行主体均可以是同一设备,或者,该方法也由不同设备作为执行主体。比如,步骤401至步骤403的执行主体可以为设备A;又比如,步骤401和402的执行主体可以为设备A,步骤403的执行主体可以为设备B;等等。
另外,在上述实施例及附图中的描述的一些流程中,包含了按照特定顺序出现的多个操作,但是应该清楚了解,这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行,操作的序号如401、402等,仅仅是用于区分开各个不同的操作,序号本身不代表任何的执行顺序。另外,这些流程可以包括更多或更少的操作,并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是,本文中的“第一”、“第二”等描述,是用于区分不同的消息、设备、模块等,不代表先后顺序,也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
图5a为本申请又一示例性实施例提供的控制机器人移动的装置结构示意图。该装置可作为机器人的功能模块实现,或者也可以独立于机器人实现但与机器人通信连接。如图5a所示,该装置包括:捕捉模块51、获取模块52和控制模块53。
捕捉模块51,用于捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,所述光敏传感器阵列安装于机器人上。
获取模块52,用于根据所述光敏传感器阵列随所述用户手势遮挡产生的状态变化信息,获取所述用户手势的移动方向和移动速度。
控制模块53,用于根据所述用户手势的移动方向和移动速度,控制所述机器人移动。
在一些示例性实施例中,捕捉模块51具体用于:
采集所述光敏传感器阵列中各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号;
根据所述各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,获得所述光敏传感器阵列随所述用户手势遮挡产生的状态变化信息。
进一步,捕捉模块51在获得状态变化信息时,具体用于:
根据所述各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号,确定传感器组合与移动控制方式映射关系中各传感器组在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列;
根据所述各传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的变化情况,确定所述各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长。
更进一步,捕捉模块51在确定各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长时,具体用于:
根据所述各传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化以及所述各传感器组合对应相应移动控制方式时的信号状态变化规则,确定所述各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡;
对于被所述用户手势所遮挡的第一传感器组合,根据所述第一传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化时间,确定所述第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。
在一些示例性实施例中,捕捉模块51还用于:
在采集所述各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的过程中,当监听到有电信号发生变化时,启动所述各传感器组合对应的计时器进行计时;
当确定出被所述用户手势所遮挡的第一传感器组合时,获得所述第一传感器组合对应的计时器的计时结果,作为所述第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。
在一些示例性实施例中,各传感器组合分别包含多个传感器簇,每个传感器簇包含至少一个光敏传感器。基于此,捕捉模块51在确定各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长之前,还用于:
对每个传感器组合中的每个传感器簇,根据所述传感器簇包含的至少一个光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,计算所述传感器簇的遮挡率;根据所述传感器簇的遮挡率,确定所述传感器簇在所述用户手势移动过程中输出的整体电信号;
对每个传感器组合,根据所述传感器组合包含的多个传感器簇在所述用户手势移动过程中输出的整体电信号,获得所述传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列。
进一步,捕捉模块51在计算所述传感器簇的遮挡率时,具体用于:
统计所述传感器簇包含的至少一个光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号中由高电平变为低电平的电信号的个数,作为被遮挡的光敏传感器的个数;
根据所述被遮挡的光敏传感器的个数和所述传感器簇包含的至少一个光敏传感器的总个数,计算所述传感器簇的遮挡率。
在一些示例性实施例中,获取模块52具体用于:
根据所述第一传感器组合中各光敏传感器被遮挡的顺序,确定所述用户手势的移动方向;以及
根据所述第一传感器组合被遮挡过程的持续时长以及所述第一传感器组合在被遮挡顺序所在方向上的排布宽度,计算所述用户手势的移动速度。
在一些示例性实施例中,控制模块53具体用于:
根据所述用户手势的移动方向,确定所述机器人的移动方向;
根据所述用户手势的移动速度,确定所述机器人的移动幅度和/或移动速度;
控制所述机器人以所述移动幅度和/或移动速度在所述移动方向上移动。
在一些示例性实施例中,光敏传感器阵列采用“十”字布局或类“十”字布局。
本实施例提供的控制机器人移动的装置,基于机器人上的光敏传感器阵列,可识别出用户手势并根据用户手势控制机器人移动,为用户基于手势控制机器人移动提供了技术支持,可以大幅提高人机交互的自由度,提高控制机器人移动的实时性。
以上描述了控制机器人移动的装置的内部功能和结构,如图5b所示,实际中,该控制机器人移动的装置可实现为一电子设备,包括:存储器501和处理器502。
存储器501,可被配置为存储其它各种数据以支持在电子设备上的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令,电话簿数据,消息,图片,视频等。
存储器501可以由任何类型的易失性或非易失性存储介质或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
处理器502与存储器501耦合,用于执行存储器501中的程序,以用于:
捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,所述光敏传感器阵列安装于机器人上;
根据所述光敏传感器阵列随所述用户手势遮挡产生的状态变化信息,获取所述用户手势的移动方向和移动速度;
根据所述用户手势的移动方向和移动速度,控制所述机器人移动。
在一些示例性实施例中,处理器502具体用于:
采集所述光敏传感器阵列中各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号;
根据所述各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,获得所述光敏传感器阵列随所述用户手势遮挡产生的状态变化信息。
进一步,处理器502在获得状态变化信息时,具体用于:
根据所述各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号,确定传感器组合与移动控制方式映射关系中各传感器组在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列;
根据所述各传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的变化情况,确定所述各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长。
更进一步,处理器502在确定各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长时,具体用于:
根据所述各传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化以及所述各传感器组合对应相应移动控制方式时的信号状态变化规则,确定所述各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡;
对于被所述用户手势所遮挡的第一传感器组合,根据所述第一传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化时间,确定所述第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。
在一些示例性实施例中,处理器502还用于:
在采集所述各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的过程中,当监听到有电信号发生变化时,启动所述各传感器组合对应的计时器进行计时;
当确定出被所述用户手势所遮挡的第一传感器组合时,获得所述第一传感器组合对应的计时器的计时结果,作为所述第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。
在一些示例性实施例中,各传感器组合分别包含多个传感器簇,每个传感器簇包含至少一个光敏传感器。基于此,处理器502在确定各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长之前,还用于:
对每个传感器组合中的每个传感器簇,根据所述传感器簇包含的至少一个光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,计算所述传感器簇的遮挡率;根据所述传感器簇的遮挡率,确定所述传感器簇在所述用户手势移动过程中输出的整体电信号;
对每个传感器组合,根据所述传感器组合包含的多个传感器簇在所述用户手势移动过程中输出的整体电信号,获得所述传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列。
进一步,处理器502在计算所述传感器簇的遮挡率时,具体用于:
统计所述传感器簇包含的至少一个光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号中由高电平变为低电平的电信号的个数,作为被遮挡的光敏传感器的个数;
根据所述被遮挡的光敏传感器的个数和所述传感器簇包含的至少一个光敏传感器的总个数,计算所述传感器簇的遮挡率。
在一些示例性实施例中,处理器502具体用于:
根据所述第一传感器组合中各光敏传感器被遮挡的顺序,确定所述用户手势的移动方向;以及
根据所述第一传感器组合被遮挡过程的持续时长以及所述第一传感器组合在被遮挡顺序所在方向上的排布宽度,计算所述用户手势的移动速度。
在一些示例性实施例中,处理器502具体用于:
根据所述用户手势的移动方向,确定所述机器人的移动方向;
根据所述用户手势的移动速度,确定所述机器人的移动幅度和/或移动速度;
控制所述机器人以所述移动幅度和/或移动速度在所述移动方向上移动。
在一些示例性实施例中,光敏传感器阵列采用“十”字布局或类“十”字布局。
进一步,如图5b所示,电子设备还包括:通信组件503、显示器504、电源组件505、音频组件506等其它组件。图5b中仅示意性给出部分组件,并不意味着电子设备只包括图5b所示组件。
相应地,本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,所述计算机程序被计算机执行时能够实现上述各实施例中的方法步骤或功能,在此不再赘述。
图6为本申请又一示例性实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。如图6所示,该电子设备包括:存储器601和处理器602。
存储器601,可被配置为存储其它各种数据以支持在电子设备上的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令,电话簿数据,消息,图片,视频等。
存储器601可以由任何类型的易失性或非易失性存储介质或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
处理器602与存储器601耦合,用于执行存储器601中的程序,以用于:
基于光敏传感器阵列获取用户手势的移动速度,所述光敏传感器阵列安装于机器人上;
根据所述用户手势的移动速度,确定所述机器人的移动幅度和/或移动速度;
控制所述机器人以所述移动幅度和/或移动速度进行移动。
在一些示例性实施例中,处理器602在确定机器人的移动幅度和/或移动速度时,具体用于:
从多个手势移动速度范围中,确定所述用户手势的移动速度所属的第一手势移动速度范围;
将与所述第一手势移动速度范围对应的机器人移动幅度和/或机器人移动速度,作为所述机器人的移动幅度和/或移动速度。
进一步,处理器602还用于:
基于所述光敏传感器阵列获取所述用户手势的移动方向或移动轨迹;
根据所述用户手势的移动方向或移动轨迹,确定所述机器人的移动方向。
相应地,处理器602在控制机器人移动时,具体用于:控制所述机器人以所述移动幅度和/或移动速度在所述移动方向上进行移动。
其中,处理器602基于光敏传感器阵列获取用户手势的移动速度的实现方式可参见前述实施例,在此不再赘述。同理,处理器602基于光敏传感器阵列获取用户手势的移动方向的实现方式可参见前述实施例,在此不再赘述。
进一步,如图6所示,电子设备还包括:通信组件603、显示器604、电源组件605、音频组件606等其它组件。图6中仅示意性给出部分组件,并不意味着电子设备只包括图6所示组件。
相应地,本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,所述计算机程序被计算机执行时能够实现图4d所示实施例中的方法步骤或功能,在此不再赘述。
在图5b和图6中,通信组件,可被配置为便于通信组件所属设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。通信组件所属设备可以接入基于通信标准的无线网络,如WiFi,2G或3G,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,所述通信组件还包括近场通信(NFC)模块,以促进短程通信。例如,在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术,红外数据协会(IrDA)技术,超宽带(UWB)技术,蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在图5b和图6中,显示器,可以包括屏幕,其屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板,屏幕可以被实现为触摸屏,以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
在图5b和图6中,电源组件,为电源组件所属设备的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为电源组件所属设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
在图5b和图6中,音频组件,被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件包括一个麦克风(MIC),当音频组件所属设备处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器或经由通信组件发送。在一些实施例中,音频组件还包括一个扬声器,用于输出音频信号。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (20)
1.一种控制机器人移动的方法,其特征在于,包括:
捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,所述光敏传感器阵列安装于机器人上;
根据所述光敏传感器阵列随所述用户手势遮挡产生的状态变化信息,获取所述用户手势的移动方向和移动速度;
根据所述用户手势的移动方向和移动速度,控制所述机器人移动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述捕捉光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息,包括:
采集所述光敏传感器阵列中各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号;
根据所述各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,获得所述光敏传感器阵列随所述用户手势遮挡产生的状态变化信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,获得所述光敏传感器阵列随所述用户手势遮挡产生的状态变化信息,包括:
根据所述各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号,确定传感器组合与移动控制方式映射关系中各传感器组在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列;
根据所述各传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的变化情况,确定所述各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述各传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的变化情况,确定所述各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长,包括:
根据所述各传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化以及所述各传感器组合对应相应移动控制方式时的信号状态变化规则,确定所述各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡;
对于被所述用户手势所遮挡的第一传感器组合,根据所述第一传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化时间,确定所述第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:
在采集所述各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的过程中,当监听到有电信号发生变化时,启动所述各传感器组合对应的计时器进行计时;
当确定出被所述用户手势所遮挡的第一传感器组合时,获得所述第一传感器组合对应的计时器的计时结果,作为所述第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述各传感器组合分别包含多个传感器簇,每个传感器簇包含至少一个光敏传感器;
在确定所述各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡之前,所述方法还包括:
对每个传感器组合中的每个传感器簇,根据所述传感器簇包含的至少一个光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,计算所述传感器簇的遮挡率;根据所述传感器簇的遮挡率,确定所述传感器簇在所述用户手势移动过程中输出的整体电信号;
对每个传感器组合,根据所述传感器组合包含的多个传感器簇在所述用户手势移动过程中输出的整体电信号,获得所述传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述传感器簇包含的至少一个光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,计算所述传感器簇的遮挡率,包括:
统计所述传感器簇包含的至少一个光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号中由高电平变为低电平的电信号的个数,作为被遮挡的光敏传感器的个数;
根据所述被遮挡的光敏传感器的个数和所述传感器簇包含的至少一个光敏传感器的总个数,计算所述传感器簇的遮挡率。
8.根据权利要求4-7任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述光敏传感器阵列随所述用户手势遮挡产生的状态变化信息,获取所述用户手势的移动方向和移动速度,包括:
根据所述第一传感器组合中各光敏传感器被遮挡的顺序,确定所述用户手势的移动方向;以及
根据所述第一传感器组合被遮挡过程的持续时长以及所述第一传感器组合在被遮挡顺序所在方向上的排布宽度,计算所述用户手势的移动速度。
9.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述用户手势的方向和速度,控制所述机器人移动,包括:
根据所述用户手势的移动方向,确定所述机器人的移动方向;
根据所述用户手势的移动速度,确定所述机器人的移动幅度和/或移动速度;
控制所述机器人以所述移动幅度和/或移动速度在所述移动方向上移动。
10.一种机器人,其特征在于,包括:机械本体、光敏传感器阵列、处理器以及存储器;所述光敏传感器阵列安装于所述机械本体表面,所述处理器与所述存储器和所述光敏传感器阵列连接;
所述存储器,用于存储计算机程序;
所述处理器,用于执行所述计算机程序,以用于:
捕捉所述光敏传感器阵列随用户手势遮挡产生的状态变化信息;
根据所述光敏传感器阵列随所述用户手势遮挡产生的状态变化信息,获取所述用户手势的移动方向和移动速度;
根据所述用户手势的移动方向和移动速度,控制所述机器人移动。
11.根据权利要求10所述的机器人,其特征在于,所述处理器在捕捉所述状态变化信息时,具体用于:
采集所述光敏传感器阵列中各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号;
根据所述各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,获得所述光敏传感器阵列随所述用户手势遮挡产生的状态变化信息。
12.根据权利要求11所述的机器人,其特征在于,所述处理器具体用于:
根据所述各光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号,确定传感器组合与移动控制方式映射关系中各传感器组在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列;
根据所述各传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的变化情况,确定所述各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡以及被遮挡过程的持续时长。
13.根据权利要求12所述的机器人,其特征在于,所述处理器具体用于:
根据所述各传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化以及所述各传感器组合对应相应移动控制方式时的信号状态变化规则,确定所述各传感器组合是否被所述用户手势所遮挡;
对于被所述用户手势所遮挡的第一传感器组合,根据所述第一传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列的状态变化时间,确定所述第一传感器组合被遮挡过程的持续时长。
14.根据权利要求13所述的机器人,其特征在于,所述各传感器组合分别包含多个传感器簇,每个传感器簇包含至少一个光敏传感器;
所述处理器还用于:对每个传感器组合中的每个传感器簇,根据所述传感器簇包含的至少一个光敏传感器在所述用户手势移动过程中输出的电信号的变化情况,计算所述传感器簇的遮挡率;根据所述传感器簇的遮挡率,确定所述传感器簇在所述用户手势移动过程中输出的整体电信号;
对每个传感器组合,根据所述传感器组合包含的多个传感器簇在所述用户手势移动过程中输出的整体电信号,获得所述传感器组合在所述用户手势移动过程中输出的电信号序列。
15.根据权利要求10-14任一项所述的机器人,其特征在于,所述处理器在控制所述机器人移动时,具体用于:
根据所述用户手势的移动方向,确定所述机器人的移动方向;
根据所述用户手势的移动速度,确定所述机器人的移动幅度和/或移动速度;
控制所述机器人以所述移动幅度和/或移动速度在所述移动方向上移动。
16.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机程序被执行时可实现权利要求1-9任一项所述方法中的步骤。
17.一种控制机器人移动的方法,其特征在于,包括:
基于光敏传感器阵列获取用户手势的移动速度,所述光敏传感器阵列安装于机器人上;
根据所述用户手势的移动速度,确定所述机器人的移动幅度和/或移动速度;
控制所述机器人以所述移动幅度和/或移动速度进行移动。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述根据所述用户手势的移动速度,确定所述机器人的移动幅度和/或移动速度,包括:
从多个手势移动速度范围中,确定所述用户手势的移动速度所属的第一手势移动速度范围;
将与所述第一手势移动速度范围对应的机器人移动幅度和/或机器人移动速度,作为所述机器人的移动幅度和/或移动速度。
19.根据权利要求17或18所述的方法,其特征在于,还包括:
基于所述光敏传感器阵列获取所述用户手势的移动方向或移动轨迹;
根据所述用户手势的移动方向或移动轨迹,确定所述机器人的移动方向;
所述控制所述机器人以所述移动幅度和/或移动速度进行移动,包括:
控制所述机器人以所述移动幅度和/或移动速度在所述移动方向上进行移动。
20.一种机器人,其特征在于,包括:机械本体、光敏传感器阵列、处理器以及存储器;所述光敏传感器阵列安装于所述机械本体表面,所述处理器与所述存储器和所述光敏传感器阵列连接;
所述存储器,用于存储计算机程序;
所述处理器,用于执行所述计算机程序,以用于:
基于光敏传感器阵列获取用户手势的移动速度,所述光敏传感器阵列安装于机器人上;
根据所述用户手势的移动速度,确定所述机器人的移动幅度和/或移动速度;
控制所述机器人以所述移动幅度和/或移动速度进行移动。
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