机器人骨架的外壳建模方法、终端、打印设备及介质与流程

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人骨架的外壳建模方法、控制终端、3d打印设备及计算机可读存储介质。

背景技术

现有机器人，尤其针对教育娱乐型的机器人，由于其机器人的舵机数量以及整体骨架已经固定，因此，其大小和形状也被固化，其骨架对应的外壳也因此而固化缺乏自主灵活变化的特性，从而无法以舵机为基本动力结构单元来进行无限拼装以及无限扩展，导致缺乏更多趣味性，进而不利于青少年儿童的想象力以及动手能力的开发和锻炼。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种机器人骨架的外壳建模方法、控制终端、3d打印设备及计算机可读存储介质，旨在对任意不同数量的舵机拼装成的不同机器人，适应性调整不同的外壳，以实现对舵机的无限拼装和扩展，从而增强趣味性。

为实现上述目的，本发明提供一种机器人骨架的外壳建模方法，包括以下步骤：

获取机器人的各个舵机的外观尺寸，以及所述机器人的3d扫描数据；

根据所述各个舵机的外观尺寸以及所述3d扫描数据，对所述机器人的骨架进行3d虚拟建模，并生成骨架虚拟模型；

将所述骨架虚拟模型在预设3d模型数据库中进行对比，匹配出与所述骨架虚拟模型对应的外壳虚拟模型。

优选地，所述将所述骨架虚拟模型在预设3d模型数据库中进行对比，匹配出与所述骨架虚拟模型对应的外壳虚拟模型的步骤之后还包括：

对所述外壳虚拟模型进行零件分割，生成所述机器人的外壳的各个3d零件，以供3d打印设备对所述各个3d零件进行3d打印。

优选地，所述对所述外壳虚拟模型进行零件分割，生成所述机器人的外壳的各个3d零件，以供3d打印设备对所述各个3d零件进行3d打印的步骤进一步包括：

对所述各个3d零件进行编号，以供所述3d打印设备按照编号顺序对所述各个3d零件一一进行3d打印。

优选地，所述将所述骨架虚拟模型在预设3d模型数据库中进行对比，匹配出与所述骨架虚拟模型对应的外壳虚拟模型的步骤包括：

调用所述预设3d模型数据库，将所述骨架虚拟模型在预设3d模型数据库中进行对比；

输出与所述骨架虚拟模型对应的外壳建模参数，以供用户进行选择；

在接收到所述用户选择的所述外壳建模参数时，根据所述外壳建模参数生成所述外壳虚拟模型。

优选地，所述输出与所述骨架虚拟模型对应的外壳建模参数，以供用户进行选择的步骤之后还包括：

在未接收到所述用户选择的所述外壳建模参数时，提示用户输入目标外壳建模参数；

根据所述目标外壳建模参数生成所述外壳虚拟模型。

为实现上述目的，本发明还提供一种所述控制终端包括处理器以及存储在所述处理器内并可在所述处理器上运行的机器人骨架的外壳建模程序，其中，所述机器人骨架的外壳建模程序被所述处理器执行时实现如上所述的机器人骨架的外壳建模方法的步骤。

为实现上述目的，本发明还提供一种3d打印设备，所述3d打印设备用于与所述的控制终端通信连接，接收所述控制终端发送的外壳虚拟模型数据，并根据所述外壳虚拟模型数据对机器人的外壳进行打印。

为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有机器人骨架的外壳建模程序，所述机器人骨架的外壳建模程序被处理器执行实现如上所述的机器人骨架的外壳建模方法的步骤。

本发明提供的机器人骨架的外壳建模方法、控制终端、3d打印设备及计算机可读存储介质，获取机器人的各个舵机的外观尺寸，以及所述机器人的3d扫描数据，然后根据所述各个舵机的外观尺寸以及所述3d扫描数据，对所述机器人的骨架进行3d虚拟建模，并生成骨架虚拟模型，最后将所述骨架虚拟模型在预设3d模型数据库中进行对比，匹配出与所述骨架虚拟模型对应的外壳虚拟模型。如此，可以对任意不同数量的舵机拼装成的不同机器人，适应性调整不同的外壳，从而实现对舵机的无限拼装和扩展，进而增强趣味性。

附图说明

图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的控制终端的结构示意图；

图2为本发明机器人骨架的外壳建模方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明机器人骨架的外壳建模方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明机器人骨架的外壳建模方法第三实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的控制终端包括：处理器1001，例如cpu，用户接口1002，存储器1003，通信总线1004。其中，通信总线1004用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1002可以包括显示屏(display)、输入单元。存储器1003可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。存储器1003可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的控制终端结构并不构成对控制终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1003中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及机器人骨架的外壳建模程序。

在图1所示的控制终端中，用户接口1002主要用于接收用户通过触摸显示屏或在输入单元输入指令触发用户指令；处理器1001用于调用存储器1003中存储的机器人骨架的外壳建模程序，并执行以下操作：

获取机器人的各个舵机的外观尺寸，以及所述机器人的3d扫描数据；

根据所述各个舵机的外观尺寸以及所述3d扫描数据，对所述机器人的骨架进行3d虚拟建模，并生成骨架虚拟模型；

将所述骨架虚拟模型在预设3d模型数据库中进行对比，匹配出与所述骨架虚拟模型对应的外壳虚拟模型。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的机器人骨架的外壳建模程序，还执行以下操作：

对所述外壳虚拟模型进行零件分割，生成所述机器人的外壳的各个3d零件，以供3d打印设备对所述各个3d零件进行3d打印。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的机器人骨架的外壳建模程序，还执行以下操作：

对所述各个3d零件进行编号，以供所述3d打印设备按照编号顺序对所述各个3d零件一一进行3d打印。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的机器人骨架的外壳建模程序，还执行以下操作：

调用所述预设3d模型数据库，将所述骨架虚拟模型在预设3d模型数据库中进行对比；

输出与所述骨架虚拟模型对应的外壳建模参数，以供用户进行选择；

在接收到所述用户选择的所述外壳建模参数时，根据所述外壳建模参数生成所述外壳虚拟模型。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的机器人骨架的外壳建模程序，还执行以下操作：

在未接收到所述用户选择的所述外壳建模参数时，提示用户输入目标外壳建模参数；

根据所述目标外壳建模参数生成所述外壳虚拟模型。

参照图2，在第一实施例中，本发明提供一种机器人骨架的外壳建模方法，包括以下步骤：

步骤s1、获取机器人的各个舵机的外观尺寸，以及所述机器人的3d扫描数据；

本实施例中，所述机器人具有数量不限的多个舵机，并以舵机为基本动力结构单元，可以进行无限拼装以及无限扩展。优选地，所述机器人为通过拼装形成的教育娱乐型的玩具机器人。本发明可以通过3d(3dimensions，三维)打印设备对应的扫描枪对已拼装完成的机器人进行3d扫描，得到所述3d扫描数据。可以理解的是，所述机器人的各个舵机的外观尺寸可以通过具有摄像头的装置对各个舵机进行扫描识别；也可以通过3d扫描得到，也即可以从所述3d扫描数据中提取。所述外观尺寸包括舵机的形状以及长宽高等参数。所述3d扫描数据包括扫描时间、扫描对象、扫描地点以及扫描对象如机器人的骨架信息以及各个舵机的长宽高等参数。

步骤s2、根据所述各个舵机的外观尺寸以及所述3d扫描数据，对所述机器人的骨架进行3d虚拟建模，并生成骨架虚拟模型；

本实施例中，所述3d扫描数据用于构建所述机器人的骨架虚拟模型，具体是通过软件搭建虚拟的立体三维模型。可预先根据需求设定不同的3d扫描数据和外观尺寸与骨架虚拟模型之间的对应关系。当获取到不同机器人的各个舵机的外观尺寸以及其对应的3d扫描数据时，可以对其进行3d虚拟建模，并生成骨架虚拟模型，从而可针对于不同的扫描结果，展示预先设定的不同的机器人的立体3d虚拟对象。

步骤s3、将所述骨架虚拟模型在预设3d模型数据库中进行对比，匹配出与所述骨架虚拟模型对应的外壳虚拟模型。

本实施例中，所述预设3d模型数据库中包括各个不同外观尺寸对应的机器人骨架和其匹配的外壳虚拟模型。当构建完成所述机器人对应的骨架虚拟模型时，则在所述预设3d模型数据库中进行搜索，查找与所述骨架虚拟模型的外观尺寸对应的外壳。可以理解的是，所述外壳虚拟模型包括大小、厚度、颜色等参数。具体可以根据实际需要合理设置，此处不作具体列举。

本发明提供的机器人骨架的外壳建模方法，通过获取机器人的各个舵机的外观尺寸，以及所述机器人的3d扫描数据，然后根据所述各个舵机的外观尺寸以及所述3d扫描数据，对所述机器人的骨架进行3d虚拟建模，并生成骨架虚拟模型，最后将所述骨架虚拟模型在预设3d模型数据库中进行对比，匹配出与所述骨架虚拟模型对应的外壳虚拟模型。如此，可以对任意不同数量的舵机拼装成的不同机器人，适应性调整不同的外壳，从而实现对舵机的无限拼装和扩展，进而增强趣味性。

参照图3，在第二实施例中，基于第一实施例，所述步骤s3之后还包括：

步骤s4、对所述外壳虚拟模型进行零件分割，生成所述机器人的外壳的各个3d零件，以供3d打印设备对所述各个3d零件进行3d打印。

本实施例中，在获取到所述外壳虚拟模型时，可以对所述外壳虚拟模型进行零件分割，具体可以根据所述机器人的不同部位，如头部、躯干、四肢等各个不同位置进行分割；也可以按照所述机器人扫描的各个舵机对应的编号顺序进行分割。待完成对所述机器人的外壳虚拟模型的各个部位的零件分割，生成所述机器人的外壳的各个3d虚拟零件，以方便3d打印设备对所述各个3d零件进行3d打印。可以理解的是，所述机器人的外壳的零件拆分，可以根据所述机器人的大小以及实际复杂度合理进行，并不限定拆分的零件的大小和数量。

本实施例通过对所述机器人的外壳进行零件拆分，可以针对不同机器人的外形有针对性的进行外壳适配，从而增强趣味性。

进一步地，当生成所述机器人的外壳的各个3d零件时，对所述各个3d零件进行编号，以供所述3d打印设备按照编号顺序对所述各个3d零件一一进行3d打印。从而方便用户打印，并防止出现遗漏或错误。

参照图4，在第三实施例中，基于上述任一实施例，所述步骤s3包括：

步骤s31、调用所述预设3d模型数据库，将所述骨架虚拟模型在预设3d模型数据库中进行对比；

本实施例中，控制终端在通过3d打印设备对应的扫描枪，对已拼装完成的机器人进行3d扫描，得到所述3d扫描数据，并根据所述各个舵机的外观尺寸以及所述3d扫描数据，对所述机器人的骨架进行3d虚拟建模，并生成骨架虚拟模型时，会对所述骨架虚拟模型的各种数据进行分析，调用所述预设3d模型数据库，在所述预设3d模型数据库中进行搜索，查找与所述骨架虚拟模型的外观尺寸对应的外壳。

步骤s32、输出与所述骨架虚拟模型对应的外壳建模参数，以供用户进行选择；

本实施例中，所述控制终端会针对所述机器人对应的3d外壳给出创作建议，如外壳的大小、厚度、颜色等参数，分割、安装方法等，并通过所述控制终端的显示屏输出，以供用户进行选择。

步骤s33、在接收到所述用户选择的所述外壳建模参数时，根据所述外壳建模参数生成所述外壳虚拟模型。

本实施例中，当接收到用户反馈的所述外壳建模参数时，根据所述外壳建模参数，从预设3d模型数据库中匹配出对应的所述外壳虚拟模型。

本实施例可以方便用户直接选择自己喜欢的机器人外壳对应的外壳虚拟模型，减少了机器人外壳设计的复杂度，从而使得用户操作起来简单方便。

步骤s34、在未接收到所述用户选择的所述外壳建模参数时，提示用户输入目标外壳建模参数；

本实施例中，当未接收到用户反馈的所述外壳建模参数，或在预设时间内未接收到用户反馈的所述外壳建模参数，或接收到用户反馈的自定义指令时，则提示用户输入目标外壳建模参数，并在所述控制终端的显示屏输出可供选择的参数范围，方便用户自己选择或直接输入目标外壳建模参数。

步骤s35、根据所述目标外壳建模参数生成所述外壳虚拟模型。

本实施例中，当接收到用户输入的目标外壳建模参数时，根据所述外壳建模参数，根据所述目标外壳建模参数生成所述外壳虚拟模型。如此，可以帮助用户创造性的进行机器人的外壳虚拟模型的构建，从而有利于青少年儿童的想象力以及动手能力的开发和锻炼。

本发明还提供一种控制终端，所述控制终端包括处理器以及存储在所述处理器内并可在所述处理器上运行的机器人骨架的外壳建模程序，其中，所述机器人骨架的外壳建模程序被所述处理器执行时实现如上所述的机器人骨架的外壳建模方法的步骤。

本发明还提供一种3d打印设备，所述3d打印设备用于与所述的控制终端的通信连接，接收所述控制终端发送的外壳虚拟模型数据，并根据所述外壳虚拟模型数据对机器人的外壳进行打印。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有机器人骨架的外壳建模程序，所述机器人骨架的外壳建模程序被处理器执行实现如上所述的机器人骨架的外壳建模方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，被控终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。