基于手势识别的无线遥控小车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无线遥控小车，具体涉及一种基于手势识别的无线遥控小车。
【背景技术】
[0002]无线遥控小车应用广泛、功能集成度高，除了具有玩具功能外还可以充当机器人进行环境探测和现场勘察。现有的无线遥控小车大多采用遥控手柄控制，遥控手柄存在体积大、携带不便、容易损坏等问题；借助先进的传感技术和模式识别技术，可以实现手势识另IJ，通过手势识别对无线遥控小车进行远程操控进而替代遥控手柄是一种可行的方法。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种基于手势识别的无线遥控小车，可以通过手势信号遥控小车运动，还可以将小车上的视频数据上传给上位机，从而实现环境探测和现场勘察。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]—种基于手势识别的无线遥控小车，包括安装有摄像头的小车模块和工作时安装在手上的手势识别模块，所述小车模块与手势识别模块之间通过无线通讯，所述小车模块包括将视频数据上传的WiFi模块。
[0006]进一步地，所述小车模块还包括第一主控芯片、电机、电机驱动器、第一稳压电路、第一电源模块、充电模块和无线通讯接受模块，第一稳压电路、无线通讯接受模块和电机驱动器分别与第一主控芯片连接，第一稳压电路和WiFi模块分别与摄像头模块连接，第一稳压电路和充电模块分别与第一电源模块连接，电机驱动器与电机连接；所述手势识别模块包括第二主控芯片、第二稳压电路、第二电源模块、无线通讯发射模块和加速度传感器，第二稳压电路、无线通讯发射模块和加速度传感器分别与第二主控芯片连接，第二稳压电路与第二电源模块连接。
[0007]进一步地，所述手势识别模块还包括模式调节按钮和OLED显示模块，所述模式调节按钮和OLED显示模块分别与第二主控芯片连接。
[0008]进一步地，所述电机为步进电机，所述电机驱动器为步进电机驱动器。
[0009]进一步地，所述无线通讯发射模块为ZigBee协调器，所述无线通讯接受模块为ZigBee路由器。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]I)手势识别模块将采集到的手势动作信息经处理后即可得到相应的手势控制指令，手势识别模块和小车模块之间通过无线通讯进行指令传输，从而达到了通过手势遥控小车的目的；WiFi模块可以将视频信息上传给上位机，从而实现环境探测和现场勘察；本实用新型避免了使用遥控手柄，与体积较大的遥控手柄来讲，手势控制器体积小，实现了可穿戴设备与移动小车的智能交互，方便了对移动小车的控制。
[0012]2)模式转换按钮可以将手势识别模块进行监测模式与待机模式转换，OLED显示模块用于显示两种模式；手势信息可以通过加速度传感器采集到的加速度序列反应出来。
[0013]3)电机采用步进电机，每接受一个脉冲信号则在驱动器的推动下运转一个固定角度，如接收到一串脉冲信号则步进电机将连续运转一段相应距离，步进电机可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。
[0014]4)无线通讯采用ZigBee通信，组网快，距离远，功耗低，对小车控制方便。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例的数据传输示意图。
[0016]图2是本实用新型实施例中小车模块的结构框图。
[0017]图3是本实用新型实施例中手势识别模块的结构框图。
[0018]图4是本实用新型实施例所提供的手势定义的示意图。
[0019]图中:1-第一主控芯片；2_第一稳压电路；3-第一电源模块；4-充电模块；5-摄像头；6-ZigBee路由器；7_步进电机驱动器；8_步进电机；9_WiFi模块；10_第二稳压电路；11-第二电源模块；12-ZigBee协调器；13-模式调节按钮；14_加速度传感器；15_0LED显示模块；16-第二主控芯片。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0021]如图1所示，一种基于手势识别的无线遥控小车，包括安装有摄像头5的小车模块和工作时安装在手上的手势识别模块，所述小车模块包括将视频数据上传的WiFi模块9，在本实施例中，所述小车模块与手势识别模块之间通过ZigBee进行无线通讯。无线通讯采用ZigBee通信，组网快，距离远，功耗低，对小车控制方便；手势识别模块将采集到的手势动作信息经处理后即可得到相应的手势控制指令，手势识别模块和小车模块之间通过无线通讯进行指令传输，从而达到了通过手势遥控小车的目的；WiFi模块9可以将视频信息上传给上位机，从而实现环境探测和现场勘察；本实用新型避免了使用遥控手柄，与体积较大的遥控手柄来讲，手势控制器体积小，实现了可穿戴设备与移动小车的智能交互，方便了对移动小车的控制。
[0022]如图2所不，在本实施例中，小车模块包括第一主控芯片1、第一稳压电路2、第一电源模块3、充电模块4、摄像头5、ZigBee路由器6、步进电机驱动器7、步进电机8和WiFi模块9 ;第一稳压电路2、ZigBee路由器6、步进电机驱动器7分别与第一主控芯片I连接，第一稳压电路2和WiFi模块9分别与摄像头5相连，第一稳压电路2和充电模块4分别与第一电源模块3相连，步进电机驱动器7与步进电机8连接。采用步进电机8，每接受一个脉冲信号则在驱动器的推动下运转一个固定角度，如接收到一串脉冲信号则步进电机8将连续运转一段相应距离，步进电机8可通过控制脉冲频率，直接对步进电机8转速进行控制。
[0023]如图3所示，在本实施例中，手势识别模块包括第二稳压电路10、第二电源模块IUZigBee协调器12、模式调节按钮13、加速度传感器14、0LED显示模块15和第二主控芯片16 ;第二稳压电路10、ZigBee协调器12、模式调节按钮13、加速度传感器14和OLED显示模块15分别与第二主控芯片16连接，第二稳压电路10与第二电源模块11连接。模式转换按钮可以将手势识别模块进行监测模式与待机模式转换，OLED显示模块15用于显示两种模式。
[0024]由于移动小车的指令数量较少，采用单手静态手势识别即可满足要求。工作时，手势识别模块固定在人的右手手背上，使其跟随右手共同运动，则右手的姿态可以由加速度传感器14采集到的加速度序列反应出来。
[0025]如图4所示，在本实施例中，定义以下手势实现对移动小车的前进、后退、左转、右转和停止的控制:1)前进手势:指尖向前，掌心向左；2)后退手势:指尖向上，掌心向前；3)左转手势:指尖向前，掌心向下；4)右转手势:指尖向前，掌心向上；5)停止手势:指尖向下，掌心向后。以上各手势需保持1-2秒时间，待程序检测出重力加速度方向时，即可实现对手势的识别。
[0026]本实用新型实施例的工作步骤是:加速度传感器14采集人手势的加速度信息，经过第二主控芯片16判断后，进行手势识别，然后将识别后的手势信息经过ZigBee协调器12传到小车的ZigBee路由器6中，第一主控芯片I将信息进行解析，通过步进电机8控制器控制步进电机8转动，同时摄像头5的视频数据通过WiFi模块9上传。
[0027]本实施例中各模块的选材如下:1)第一主控芯片I和第二主控芯片16均采用AVR内核的8位单片机ATmega328P作为控制核心，ATmega328P采用先进的RISC架构，可执行多达131条工作指令，提供8路10位ADC与23个可编程I/O接口，在保证低功耗的同时，具有强大的运算性能；2) ZigBee协调器12和ZigBee路由器6选用型号为DRF1607H，ZigBee在室内通常能达到30-50米的作用距离，完全满足要求；3)步进电机8选用型号为35BY48L061B-03，步进电机驱动器7采用BA6845FS驱动芯片进行驱动，BA6845FS驱动芯片最大输出电流达到1A，拥有三种输出模式(前进、后退和节能)，该集成电路拥有低的饱和电压，能以较低电压驱动电机；4)摄像头5采用0V7670摄像头模块模组，该摄像头5可实现黑白图像数据的采集，并能够通过串口传输，非常容易控制操作，串口指令即可传输黑白像素数据，整体由FIFO摄像头和超小驱动板构成，体积为35 X 45 X 50mm，容易安装使用，在本实用新型中，使用WiFi模块9与摄像头5模块串口相连进行数据传输。
[0028]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种基于手势识别的无线遥控小车，其特征在于:包括安装有摄像头的小车模块和工作时安装在手上的手势识别模块，所述小车模块与手势识别模块之间通过无线通讯，所述小车模块包括将视频数据上传的WiFi模块。2.如权利要求1所述的基于手势识别的无线遥控小车，其特征在于:所述小车模块还包括第一主控芯片、电机、电机驱动器、第一稳压电路、第一电源模块、充电模块和无线通讯接受模块，第一稳压电路、无线通讯接受模块和电机驱动器分别与第一主控芯片连接，第一稳压电路和WiFi模块分别与摄像头模块连接，第一稳压电路和充电模块分别与第一电源模块连接，电机驱动器与电机连接；所述手势识别模块包括第二主控芯片、第二稳压电路、第二电源模块、无线通讯发射模块和加速度传感器，第二稳压电路、无线通讯发射模块和加速度传感器分别与第二主控芯片连接，第二稳压电路与第二电源模块连接。3.如权利要求2所述的基于手势识别的无线遥控小车，其特征在于:所述手势识别模块还包括模式调节按钮和OLED显示模块，所述模式调节按钮和OLED显示模块分别与第二主控芯片连接。4.如权利要求2所述的基于手势识别的无线遥控小车，其特征在于:所述电机为步进电机，所述电机驱动器为步进电机驱动器。5.如权利要求2所述的基于手势识别的无线遥控小车，其特征在于:所述无线通讯发射模块为ZigBee协调器，所述无线通讯接受模块为ZigBee路由器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于手势识别的无线遥控小车，包括安装有摄像头的小车模块和工作时安装在手上的手势识别模块，所述小车模块与手势识别模块之间通过无线通讯，所述小车模块包括将视频数据上传的WiFi模块。本实用新型可以通过手势信号遥控小车运动，还可以将小车上的视频数据上传给上位机，从而实现环境探测和现场勘察，避免了使用遥控手柄，与体积较大的遥控手柄来讲，手势控制器体积小，实现了可穿戴设备与移动小车的智能交互，方便了对移动小车的控制。
【IPC分类】G05D1/02
【公开号】CN204945794
【申请号】CN201520639682
【发明人】李文锋, 姚丙盟
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月24日