自適應(yīng)運(yùn)動裝置以及自適應(yīng)運(yùn)動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種自適應(yīng)運(yùn)動裝置以及一種自適應(yīng)運(yùn)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟(jì)和電子技術(shù)的快速發(fā)展，人們的安全意識也在增強(qiáng)，安防監(jiān)控市場進(jìn)入了高速發(fā)展階段，隨著國家“安全城市計(jì)劃”的實(shí)施，自動避障與自適應(yīng)運(yùn)動理論、技術(shù)和方法是當(dāng)前的一個研宄熱點(diǎn)，主要解決監(jiān)控設(shè)備不能夠自適應(yīng)避障的問題。在地震現(xiàn)場中，由于房子倒塌、道路阻塞、通信阻斷，救援工作人員無法及時地進(jìn)去廢墟里面探測里面的具體情況，這給救援工作人員增加了救援的難度，造成了大量的人員傷亡，如果有一個易便攜、快速部署、全景態(tài)勢、能夠自適應(yīng)運(yùn)動的設(shè)備來探測廢墟里面的情況，能夠有效地提高地震救援的效率。因此，自適應(yīng)運(yùn)動理論、技術(shù)和方法的研宄對地震環(huán)境的救援工作也具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和明顯的工程應(yīng)用前景。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行自主導(dǎo)引及避障的方式，是根據(jù)獲取的場景地圖進(jìn)行起始位置至目標(biāo)位置的全局路徑規(guī)劃，根據(jù)場景地圖及規(guī)劃好的全局路徑利用自主導(dǎo)航與定位的方式向目標(biāo)位置移動，并利用傳感器實(shí)時采集路徑前方的信息，當(dāng)確認(rèn)前方存在動態(tài)障礙物時，判斷是否可以通過避障方式越過該動態(tài)障礙物；若是，則通過避障方式越過該動態(tài)障礙物；否則，以當(dāng)前位置為起始位置重新規(guī)劃一條到達(dá)所述目標(biāo)位置的路徑，且確保新規(guī)劃的路徑與原始的全局路徑偏移不超過閾值；或者是，當(dāng)與動態(tài)障礙物的距離在閾值范圍內(nèi)時，通過語音的方式提醒所述動態(tài)障礙物離開當(dāng)前路徑后，繼續(xù)向目標(biāo)位置移動。這種自主導(dǎo)引和避障的方式無需對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行改造，并可自主避讓障礙物，有較強(qiáng)的適應(yīng)性。然而其實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，不僅重新規(guī)劃一條路徑消耗的時間比較長，而且也不能夠?qū)崟r地監(jiān)控現(xiàn)場情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種自適應(yīng)運(yùn)動裝置以及一種自適應(yīng)運(yùn)動系統(tǒng)，其可以根據(jù)本身所處環(huán)境判斷是否有障礙物擋住行駛路徑，自適應(yīng)調(diào)整運(yùn)動方向。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種自適應(yīng)運(yùn)動裝置，包括:球狀外殼，設(shè)置在所述球狀外殼內(nèi)的超聲波測距裝置、電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置、中央控制裝置；
[0007]所述超聲波測距裝置根據(jù)所述中央控制裝置的控制指令進(jìn)行超聲波測距，獲得超聲波測距距離，所述中央控制裝置在所述超聲波測距距離小于預(yù)定距離閾值時，向所述電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置發(fā)送轉(zhuǎn)動指令，所述電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置根據(jù)所述轉(zhuǎn)動指令驅(qū)動所述自適應(yīng)運(yùn)動裝置轉(zhuǎn)動、調(diào)整所述自適應(yīng)運(yùn)動裝置的運(yùn)動方向，所述轉(zhuǎn)動指令包括轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度。
[0008]一種自適應(yīng)運(yùn)動系統(tǒng)，包括如上所述的自適應(yīng)運(yùn)動裝置以及終端設(shè)備。
[0009]根據(jù)如上所述的本發(fā)明實(shí)施例的方案，其在球狀外殼內(nèi)設(shè)置超聲波測距裝置、電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置，在超聲波測距裝置測得的超聲波距離小于預(yù)定距離閾值時，通過的電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置驅(qū)動自適應(yīng)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而可以根據(jù)本身所處環(huán)境判斷是否有障礙物擋住行駛路徑，自適應(yīng)調(diào)整運(yùn)動方向。
【附圖說明】
[0010]圖1是一個實(shí)施例中的自適應(yīng)運(yùn)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是一個具體示例中的自適應(yīng)運(yùn)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0013]圖1中示出了本發(fā)明一個實(shí)施例中的自適應(yīng)運(yùn)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例中的自適應(yīng)運(yùn)動裝置100包括有:球狀外殼101，設(shè)置在球狀外殼101內(nèi)的中央控制裝置102、超聲波測距裝置103、電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置104 ;
[0014]超聲波測距裝置103根據(jù)中央控制裝置102的控制指令進(jìn)行超聲波測距，獲得超聲波測距距離，中央控制裝置102在超聲波測距裝置103測得的超聲波測距距離小于預(yù)定距離閾值時，向電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置104發(fā)送轉(zhuǎn)動指令，所述電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置根據(jù)所述轉(zhuǎn)動指令驅(qū)動自適應(yīng)運(yùn)動裝置轉(zhuǎn)動、調(diào)整自適應(yīng)運(yùn)動裝置的運(yùn)動方向，所述轉(zhuǎn)動指令包括轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度。
[0015]根據(jù)如上所述的本發(fā)明實(shí)施例的方案，其在球狀外殼內(nèi)設(shè)置超聲波測距裝置、電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置，在超聲波測距裝置測得的超聲波距離小于預(yù)定距離閾值時，通過的電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置驅(qū)動自適應(yīng)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而可以根據(jù)本身所處環(huán)境判斷是否有障礙物擋住行駛路徑，自適應(yīng)調(diào)整運(yùn)動方向。
[0016]在其中一個具體示例中，如圖1所示，本實(shí)施例中的自適應(yīng)運(yùn)動裝置還可以包括有設(shè)置在球狀外殼101內(nèi)的攝像裝置105和無線通信模塊106，所述攝像裝置采集所述自適應(yīng)運(yùn)動裝置所處環(huán)境的圖像數(shù)據(jù)，無線通信模塊106可以將攝像裝置105拍攝得到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給終端設(shè)備，該圖像數(shù)據(jù)可以在終端設(shè)備的顯示界面上進(jìn)行顯示，便于終端設(shè)備的用戶清晰地觀察到自適應(yīng)運(yùn)動裝置所在環(huán)境的圖像信息，可以及時了解自適應(yīng)運(yùn)動裝置所處環(huán)境。
[0017]其中，這里的無線通信模塊106可以采用任何可能的無線通信方式，例如W1-F1、藍(lán)牙、3G或4G等，只要能夠?qū)z像裝置105拍攝得到的圖像數(shù)據(jù)傳輸給終端設(shè)備即可。
[0018]此外，如圖1所示，本實(shí)施例中的自適應(yīng)運(yùn)動裝置還可以包括有設(shè)置在球狀外殼101內(nèi)的圖像預(yù)處理模塊107，該圖像預(yù)處理模塊107用于對攝像裝置105拍攝所得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)通過無線通信模塊106發(fā)送給終端設(shè)備。
[0019]其中，這里的預(yù)處理可以是對攝像裝置采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析與處理，這里的分析與處理可以包括有圖像增強(qiáng)處理、圖像復(fù)原處理等等。圖像增強(qiáng)處理可以針對給定圖像的應(yīng)用場合，有目的地強(qiáng)調(diào)圖像的整體或局部特性，將原來不清晰的圖像變得清晰或強(qiáng)調(diào)某些感興趣的特征，擴(kuò)大圖像中不同物體特征之間的差別，抑制不感興趣的特征，使之改善圖像質(zhì)量、豐富信息量，加強(qiáng)圖像判讀和識別效果，滿足某些特殊分析的需要，其可以是一個失真的過程，以改善圖像的視覺效果。圖像復(fù)原處理是利用退化過程的先驗(yàn)知識，去恢復(fù)已被退化圖像的本來面目。圖像增強(qiáng)處理與圖像復(fù)原處理的具體實(shí)現(xiàn)方式可以采用目前已有以及以后可能出現(xiàn)的任何方式進(jìn)行。
[0020]當(dāng)然，基于實(shí)際需要，這里的預(yù)處理也可以是包含其他的處理過程。通過將攝像裝置105拍攝得到的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)圖像預(yù)處理107的預(yù)處理過程后再發(fā)送給終端設(shè)備，可以使終端設(shè)備的顯示終端顯示出的圖像效果更佳，以便更加清晰地看到自適應(yīng)運(yùn)動裝置周圍的圖像信息。在預(yù)處理包含壓縮等處理過程的情況下，還可以減少無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。
[0021]此外，基于實(shí)際需要，也可以不包含該圖像預(yù)處理模塊，而是將攝像裝置拍攝得到的原始的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給終端設(shè)備后，由終端設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理的處理過程。為了能夠適用于各種不同類型的終端設(shè)備，在本發(fā)明實(shí)施例中，自適應(yīng)運(yùn)動裝置可以通過圖像預(yù)處理模塊107進(jìn)行預(yù)處理。
[0022]如圖1所示，本實(shí)施例中的自適應(yīng)運(yùn)動裝置還可以包括有數(shù)據(jù)存儲模塊108，該數(shù)據(jù)存儲模塊108設(shè)置在球狀外殼101內(nèi)，可用于存儲超聲波測距裝置測得的超聲波定位數(shù)據(jù)以及攝像裝置105拍攝所得的圖像數(shù)據(jù)。
[0023]如圖1所示，該實(shí)施例中的自適應(yīng)運(yùn)動裝置還可以包括有GPS定位模塊109，該GPS定位模塊109設(shè)置在球狀外殼101內(nèi)，用于進(jìn)行GPS定位獲得GPS定位數(shù)據(jù)。該GPS定位模塊109獲得的GPS定位數(shù)據(jù)可以通過無線通信模塊106發(fā)送給終端設(shè)備，以便于終端設(shè)備的用戶及時了解該自適應(yīng)運(yùn)動裝置所處的具體位置。
[0024]此外，如圖1所示，該自適應(yīng)運(yùn)動裝置中還設(shè)置有電源模塊110，通過電源模塊110為中央控制裝置102、超聲波測距裝置103、電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置104、攝像裝置105、無線通信模塊106、圖像預(yù)處理模塊107、數(shù)據(jù)存儲模塊108、GPS定位模塊109等各模塊供電。
[0025]其中，中央控制裝置102、電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置104、圖像預(yù)處理模塊107、數(shù)據(jù)存儲模塊108,GPS定位模塊109、電源模塊110設(shè)置在球狀外殼101的內(nèi)部，超聲波測距裝置103、攝像裝置105可以設(shè)置在球狀外殼101的內(nèi)表面或者外表面，以與外部環(huán)境接觸，實(shí)現(xiàn)超聲波測距以及拍攝功能。無線通信模塊106可以設(shè)置在球體外殼101的內(nèi)部，也可以設(shè)置在球狀外殼101的內(nèi)表面或者外表面，以實(shí)現(xiàn)無線通信功能。
[0026]在球狀外殼101上可設(shè)置有導(dǎo)孔111，該導(dǎo)孔111可具有一個以上，超聲波測距裝置103可通過導(dǎo)孔111向外部發(fā)射超聲波，攝像裝置105可通過導(dǎo)孔111拍攝圖像數(shù)據(jù)?？梢苑謩e為超聲波測距裝置103和攝像裝置105設(shè)置不同的導(dǎo)孔111，也可以使得超聲波測距裝置103和攝像裝置105使用相同的導(dǎo)孔111，只要能夠順利地實(shí)現(xiàn)超聲波測距以及圖像拍攝即可。
[0027]在一個具體示例中，為了能夠全面地結(jié)合自適應(yīng)裝置所在環(huán)境的全景進(jìn)行自適應(yīng)運(yùn)動，上述超聲波測距裝置103可以設(shè)置有兩個以上，上述導(dǎo)孔111也可設(shè)置有兩個以上，且均勻分布在球狀外殼上，且超聲波測距裝置103與導(dǎo)孔111 一一對應(yīng)設(shè)置。此時，與超聲波測距裝置103對應(yīng)的該導(dǎo)孔111可以稱之為超聲波導(dǎo)孔。圖2中示出了基于該具體示例的自適應(yīng)運(yùn)動裝置的