本發(fā)明涉及智能設(shè)備控制，尤其是指一種基于虛擬坐標(biāo)映射的智能設(shè)備無(wú)極控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在執(zhí)行如無(wú)人機(jī)系統(tǒng)等智能設(shè)備的遠(yuǎn)程控制過(guò)程中，常通過(guò)搖桿控制方式，控制智能設(shè)備執(zhí)行起飛、降落、前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和懸停等多種動(dòng)作，以達(dá)到對(duì)應(yīng)運(yùn)行目的?，F(xiàn)有的搖桿控制方式，對(duì)于如升降控制、轉(zhuǎn)向控制、翻滾控制等控制通道，大多會(huì)分別設(shè)置實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)控制功能的搖桿，以保障控制的準(zhǔn)確性。對(duì)于每個(gè)搖桿，還需要設(shè)置不同的搖桿操作以發(fā)出對(duì)應(yīng)的控制指令，從而實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的精細(xì)化控制。

2、在利用搖桿控制方式實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備控制的過(guò)程中，需要使用者根據(jù)其經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)觀察到的智能設(shè)備的周圍環(huán)境來(lái)調(diào)整搖桿操作，控制操作較為復(fù)雜，對(duì)于使用者的要求較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)搖桿控制方式實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的遠(yuǎn)程控制時(shí)，控制操作較為復(fù)雜，對(duì)于使用者要求較高的缺點(diǎn)，提供一種基于虛擬坐標(biāo)映射的智能設(shè)備無(wú)極控制方法及系統(tǒng)，通過(guò)形成控制器和智能體的虛擬空間映射，以根據(jù)控制器的空間位置生成智能體的控制指令，在控制過(guò)程中，通過(guò)移動(dòng)控制器即可實(shí)現(xiàn)對(duì)于智能體的控制，無(wú)需有多余的手部動(dòng)作，只需移動(dòng)手的相對(duì)位置即可實(shí)現(xiàn)多自由度、多維度的無(wú)極控制，有效降低了對(duì)于智能體的控制操作難度，提升了控制的連貫性。

2、本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、一種基于虛擬坐標(biāo)映射的智能設(shè)備無(wú)極控制方法，包括：

4、基于需求信息生成啟動(dòng)信號(hào)，控制器與智能體形成虛擬空間映射；

5、根據(jù)控制器的空間位置生成控制指令；

6、智能體響應(yīng)控制指令執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。

7、通過(guò)建立控制器與智能體的虛擬空間映射，進(jìn)而通過(guò)調(diào)整控制器的空間位置，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)于智能體的控制，控制操作和操作流程簡(jiǎn)單，降低了控制操作的難度。這種通過(guò)關(guān)注控制器在虛擬空間中的位置變化，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)于智能體的精確控制的方式，還能夠有效避免傳統(tǒng)的搖桿式控制方式中可能出現(xiàn)的操作失誤和混淆，保障智能設(shè)備的控制效率。

8、進(jìn)一步的所述基于需求信息生成啟動(dòng)信號(hào)，控制器與智能體形成虛擬空間映射，包括：

9、基于啟動(dòng)信號(hào)，啟動(dòng)智能設(shè)備與控制器，建立智能設(shè)備與控制器的連接；

10、根據(jù)啟動(dòng)信號(hào)生成時(shí)刻的控制器位置，生成虛擬原點(diǎn)，形成以虛擬原點(diǎn)為中心的虛擬映射球體。

11、進(jìn)一步的，所述基于啟動(dòng)信號(hào)生成時(shí)刻的控制器位置，生成虛擬原點(diǎn)，形成以虛擬原點(diǎn)為中心的虛擬映射球體，包括：

12、根據(jù)生成啟動(dòng)信號(hào)時(shí)刻控制器的空間位置進(jìn)行虛擬原點(diǎn)標(biāo)定，所述虛擬原點(diǎn)與生成啟動(dòng)信號(hào)時(shí)刻智能體的空間位置形成虛擬映射；

13、基于標(biāo)定的虛擬原點(diǎn)，構(gòu)建虛擬控制球體及其虛擬坐標(biāo)系。

14、進(jìn)一步的，所述根據(jù)控制器的空間位置生成控制指令，包括：

15、根據(jù)控制器的空間位置，獲取控制器在虛擬空間對(duì)應(yīng)虛擬映射球體內(nèi)的相對(duì)位置；

16、根據(jù)控制器在虛擬映射球體內(nèi)的相對(duì)位置生成智能體的控制指令。

17、進(jìn)一步的，所述根據(jù)控制器在虛擬映射球體內(nèi)的相對(duì)位置生成智能體的控制指令，包括：

18、根據(jù)控制器在虛擬映射球體內(nèi)的相對(duì)位置，獲取控制器在虛擬映射球體對(duì)應(yīng)虛擬坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)；

19、基于控制器的位置坐標(biāo)設(shè)置智能體的移動(dòng)方向和移動(dòng)速度；

20、根據(jù)對(duì)應(yīng)移動(dòng)方向和移動(dòng)速度生成智能體的控制指令。

21、進(jìn)一步的，所述根據(jù)控制器在虛擬映射球體內(nèi)的相對(duì)位置生成智能體的控制指令，還包括：

22、在接收到旋轉(zhuǎn)觸發(fā)信號(hào)時(shí)，根據(jù)控制器在虛擬映射球體內(nèi)的相對(duì)位置，獲取控制器在虛擬映射球體對(duì)應(yīng)虛擬坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)；

23、基于控制器的位置坐標(biāo)，計(jì)算控制器較虛擬原點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度；

24、根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度生成智能體控制指令。

25、進(jìn)一步的，所述基于控制設(shè)備的位置坐標(biāo)設(shè)置智能體的移動(dòng)方向和移動(dòng)速度，包括：

26、基于控制器的位置坐標(biāo)，計(jì)算控制器較虛擬原點(diǎn)的位置角度和相對(duì)距離；

27、根據(jù)控制器的位置角度設(shè)置智能體的移動(dòng)方向；

28、根據(jù)控制器的相對(duì)距離和智能體的最大移動(dòng)速度計(jì)算智能體的移動(dòng)速度。

29、可根據(jù)需求信息隨時(shí)建立控制器和智能體的虛擬空間映射，對(duì)于智能體控制的控制起點(diǎn)不作限制，無(wú)需執(zhí)行重復(fù)設(shè)置初始參數(shù)或手動(dòng)重置等操作，顯著提升了智能體控制操作的便攜性。另外，通過(guò)標(biāo)定虛擬原點(diǎn)以構(gòu)建虛擬控制球體及坐標(biāo)系的方式，將現(xiàn)實(shí)操作空間與虛擬控制空間直接關(guān)聯(lián)，并進(jìn)一步將控制器的空間位置轉(zhuǎn)化為直觀的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，以將復(fù)雜的參數(shù)調(diào)節(jié)過(guò)程轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的空間位置設(shè)置，避免了傳統(tǒng)控制中繁瑣的參數(shù)設(shè)置等過(guò)程，大幅降低了操作的復(fù)雜度。如果是智能體存在轉(zhuǎn)向或掉頭需求，也可以根據(jù)控制器的位置坐標(biāo)，獲取相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度，以結(jié)果性的控制語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)相應(yīng)智能體的轉(zhuǎn)向或掉頭控制，降低控制難度的同時(shí)，提高控制精準(zhǔn)性。

30、進(jìn)一步的，還包括：

31、將虛擬空間映射的虛擬控制球體及其虛擬坐標(biāo)系投影至呈像設(shè)備的虛擬呈像界面；

32、根據(jù)控制器在虛擬映射球體內(nèi)的相對(duì)位置將控制器的空間位置同步至虛擬呈像界面。

33、進(jìn)一步的，還包括：

34、通過(guò)智能體的攝像頭實(shí)時(shí)采集當(dāng)前位置周邊環(huán)境的立體畫面，生成固定視角數(shù)據(jù)；

35、呈像設(shè)備接收智能體的固定視角數(shù)據(jù)，根據(jù)固定視角數(shù)據(jù)將立體畫面投影在虛擬呈像界面中。

36、一種基于虛擬坐標(biāo)映射的智能設(shè)備無(wú)極控制系統(tǒng)，用于執(zhí)行上述任意一項(xiàng)所述的基于虛擬坐標(biāo)映射的智能設(shè)備無(wú)極控制方法，包括：

37、智能體，設(shè)置有攝像頭，用于實(shí)時(shí)采集周邊環(huán)境的立體畫面；

38、至少包括控制器和控制模塊的控制設(shè)備，控制模塊分別與控制器以及智能體通信連接，用于建立控制器和智能體的虛擬控制映射，并根據(jù)控制器的空間位置生成智能體的控制指令。

39、進(jìn)一步的，所述控制設(shè)備還包括：

40、感知組件，與控制模塊連接，用于根據(jù)需求信息生成啟動(dòng)信號(hào)以及旋轉(zhuǎn)觸發(fā)信號(hào)；

41、定位模塊，與控制模塊連接，用于定位控制器的空間位置。

42、進(jìn)一步的，所述感知組件為壓力傳感器或控制按鍵的一種或組合。

43、進(jìn)一步的，呈像設(shè)備，與智能體以及控制模塊通信連接，用于實(shí)時(shí)接收并展示智能體拍攝的立體畫面以及控制器的空間位置；

44、本發(fā)明的有益效果是：

45、（1）通過(guò)建立控制器與智能體的虛擬空間映射，操作者可更直觀理解智能體動(dòng)作，進(jìn)而通過(guò)調(diào)整控制器的空間位置，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)于智能體的控制，控制操作和操作流程簡(jiǎn)單，降低了控制操作的難度。這種通過(guò)關(guān)注控制器在虛擬空間中的位置變化，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)于智能體的精確控制的方式，還能夠有效避免傳統(tǒng)的搖桿式控制方式中可能出現(xiàn)的操作失誤和混淆，保障智能設(shè)備的控制效率；

46、（2）可根據(jù)需求信息隨時(shí)建立控制器和智能體的虛擬空間映射，對(duì)于智能體控制的控制起點(diǎn)不作限制，無(wú)需執(zhí)行重復(fù)設(shè)置初始參數(shù)或手動(dòng)重置等操作，顯著提升了智能體控制操作的便攜性。另外，通過(guò)標(biāo)定虛擬原點(diǎn)以構(gòu)建虛擬控制球體及坐標(biāo)系的方式，將現(xiàn)實(shí)操作空間與虛擬控制空間直接關(guān)聯(lián)，并進(jìn)一步將控制器的空間位置轉(zhuǎn)化為直觀的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，以將復(fù)雜的參數(shù)調(diào)節(jié)過(guò)程轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的空間位置變化，避免了傳統(tǒng)控制中繁瑣的參數(shù)設(shè)置等過(guò)程，大幅降低了操作的復(fù)雜度。即便是智能體存在轉(zhuǎn)向或掉頭需求，也可以根據(jù)控制器的位置坐標(biāo)，獲取相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度，以結(jié)果性的控制語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)相應(yīng)智能體的轉(zhuǎn)向或掉頭控制，降低控制難度的同時(shí)，提高控制精準(zhǔn)性。