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VR交互移动平台系统

申请号: CN201711006522.2
申请人: 河北工业大学
申请日期: 2017年10月25日

摘要文本

本发明涉及VR交互移动平台系统,其特征在于该系统包括云台VR单元、手柄控制上位机单元、机械手单元、工业电脑、系统电源和麦克纳姆平台单元;所述云台VR单元包括双目相机、三轴云台、智能手机和VR眼镜;所述三轴云台固定在VR交互移动平台系统的上方,由支撑杆与麦克纳姆平台单元相连接;手柄控制上位机单元与麦克纳姆平台单元空间位置相互独立;机械手单元固定在麦克纳姆平台单元上;麦克纳姆平台单元位于整个系统的底部,为整个系统的移动提供动力;所述系统电源为整个系统进行供电;所述三轴云台具有三个自由度,包括云台单片机、托盘、三个轴、电机驱动和空心杯电机,三个轴支撑托盘,云台单片机通过电机驱动与空心杯电机连接。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 VR交互移动平台系统
专利类型 发明授权
申请号 CN201711006522.2
申请日 2017年10月25日
公告号 CN107608525B
公开日 2024年2月9日
IPC主分类号 G06F3/01
权利人 河北工业大学
发明人 陈海永; 葛炳为; 张旭东; 郑英帅; 陈前
地址 天津市红桥区丁字沽光荣道8号河北工业大学东院330#

专利主权项内容

1.一种VR交互移动平台系统,其特征在于该系统包括云台VR单元、手柄控制上位机单元、机械手单元、工业电脑、系统电源和麦克纳姆平台单元;所述云台VR单元包括双目相机、三轴云台、智能手机和VR眼镜;所述三轴云台固定在VR交互移动平台系统的上方,由支撑杆与麦克纳姆平台单元相连接;手柄控制上位机单元与麦克纳姆平台单元空间位置相互独立;机械手单元固定在麦克纳姆平台单元上;麦克纳姆平台单元位于整个系统的底部,为整个系统的移动提供动力;所述系统电源为整个系统进行供电;所述三轴云台具有三个自由度,包括云台单片机、托盘、三个轴、电机驱动和空心杯电机,三个轴支撑托盘,云台单片机通过电机驱动与空心杯电机连接,且云台单片机、电机驱动和空心杯电机均固定在托盘上,云台单片机为整个三轴云台的控制中心,云台单片机的输出口与电机驱动的使能端相连;双目相机放置在三轴云台的托盘上,并通过螺丝螺母刚性连接,双目相机能随三轴云台的托盘的运动而运动;所述工业电脑与云台单片机进行串口通信,同时工业电脑分别与双目相机、机械手单元、麦克纳姆平台单元连接,双目相机采集的视频图像通过数据线传回工业电脑,工业电脑通过数据线给双目相机供电,工业电脑给机械手单元相应的控制信号,驱动机械手单元的机械手进行相应动作,工业电脑给麦克纳姆平台单元相应的控制信号,驱动麦克纳姆平台单元进行相应动作;所述工业电脑通过搭建的局域网与智能手机连接,所述智能手机放置在VR眼镜上,VR眼镜由用户佩戴,所述智能手机上安装有VRAPP;所述工业电脑内加载有图像畸变校正方算法;所述手柄控制上位机单元包括摇杆手柄和上位机;摇杆手柄通过数据线与上位机连接,上位机采集摇杆手柄的按键动作数据,上位机同时与工业电脑通过局域网连接;所述智能手机中VRAPP的程序流程是:首先进入校准界面:初始化控件,绑定智能手机的陀螺仪,获取陀螺仪的三维实时位置信息,开始进行按钮监听事件,即进行标准条件判断,当智能手机陀螺仪的偏航角度数据在170-190之间,陀螺仪的俯仰角度数据在70-90之间时,开启第二个画面,进入VR观看界面,校准成功;然后进入VR观看界面:初始化控件,绑定陀螺仪和加速度、开启屏幕监听事件及UI更新线程;接着获取智能手机的陀螺仪数据和加速度数据信息,然后进行智能手机姿态信息校正,通过socket进程传输手机姿态信息;同时开启两个进程,即HTTP请求获取双目相机的右摄像头数据和HTTP请求获取双目相机的左摄像头数据两个进程,通过网络请求获取双目相机的左右两个摄像头的视频信息,上述HTTP请求获取双目相机的右摄像头数据和HTTP请求获取双目相机的左摄像头数据及socket进程传输手机姿态信息构成VR观看界面的屏幕监听事件;然后将手机UI界面划分为左右均匀的两个区域,通过Hander视频信号获取指令启动UI更新线程,使左右两个区域分别显示左右摄像头的图像;所述麦克纳姆平台单元包括麦克纳姆轮单片机、四个两线直流电机、麦克纳姆轮、两相四线电机驱动器和移动平台;其中四个两线直流电机通过相应的电机支架呈左右对称固定在移动平台的下方,两个两线直流电机连接一个两相四线电机驱动器,一个两相四线电机驱动器放置在左右对称的两线直流电机之间,处于两者之间不相接触的位置,麦克纳姆轮通过联轴器与两线直流电机的外侧进行机械式连接,在每个两线直流电机的内侧均通过卡槽固定安装有霍尔编码器;工业电脑、系统电源和麦克纳姆轮单片机安装在移动平台的内部,所述麦克纳姆轮单片机分别与工业电脑、两相四线电机驱动器连接,通过两相四线电机驱动器驱动两线直流电机工作。