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CN111897417A - 一种远程在线互动装置及使用方法 - Google Patents

一种远程在线互动装置及使用方法 Download PDF

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CN111897417A
CN111897417A CN202010608594.XA CN202010608594A CN111897417A CN 111897417 A CN111897417 A CN 111897417A CN 202010608594 A CN202010608594 A CN 202010608594A CN 111897417 A CN111897417 A CN 111897417A
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camera
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real
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郭新宇
王传宇
温维亮
吴升
樊江川
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Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture
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Abstract

本发明实施例提供一种远程在线互动装置及使用方法，该装置包括：移动机器人、支架云台、VR相机、VR眼镜和遥控手柄，支架云台安装在移动机器人顶部，VR相机安装在支架云台顶部；遥控手柄用于向移动机器人发送控制指令；移动机器人用于根据所述控制指令进行运动；支架云台用于为VR相机提供水平和垂直两个方向的自由度，以改变VR相机的拍摄角度；VR相机用于获取目标物体的实时视频图像，并将实时视频图像传输给VR眼镜，以使得用户通过VR眼镜实时观看到所述目标物体。本发明实施例通过VR相机拍摄目标物体的实时视频图像，实现远程场景真实再现，体验者通过头戴式VR眼镜如临现场，增强了用户的交互体验，提升了趣味性。

Description

一种远程在线互动装置及使用方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种远程在线互动装置及使用方法。
背景技术
随着社会进步，温室内种植的蔬菜、瓜果不再仅仅是餐桌上的食材，随着全民科学素养的提高，了解和探索温室内植物生长过程中的生命科学现象，进行生命科学、植物分类学、作物栽培学等学科的科普教育，已经成为越来越迫切的需求。
然而传统手段只能通过实物、绘画、视频等方式表达，观众无法与温室内的植物进行交互和互动，缺乏科学性、参与性、趣味性，无法适应现代农业对植株进行展示展览的要求。
因此，亟需一种远程在线互动装置及方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种远程在线互动装置及使用方法。
第一方面，本发明实施例提供一种远程在线互动装置，包括：
移动机器人、支架云台、VR相机、VR眼镜和遥控手柄，其中，所述支架云台安装在所述移动机器人顶部，所述VR相机安装在所述支架云台顶部；
所述遥控手柄用于向所述移动机器人发送控制指令，以控制所述移动机器人的运动方向；
所述移动机器人用于根据所述控制指令进行运动；
所述支架云台用于为所述VR相机提供水平和垂直两个方向的自由度，以改变所述VR相机的拍摄角度；
所述VR相机用于获取目标物体的实时视频图像，并将所述实时视频图像传输给所述VR眼镜，以使得用户通过所述VR眼镜实时观看到所述目标物体。
优选地，若所述移动机器人移动到AR互动点预设范围内，所述VR相机向所述VR眼镜发送互动信号，以使得所述VR眼镜进入互动程序，以使得所述用户通过所述互动程序进行互动，所述AR互动点在所述目标物体的预设位置处。
优选地，所述支架云台为上下可伸缩支架云台。
优选地，所述目标物体为温室植物，所述VR相机根据所述实时视频图像，获取所述温室植物的长势指标，并根据所述长势指标判断所述温室植物所处的生长发育时期。
优选地，所述VR眼镜还用于根据所述生长发育时期，向所述用户显示所述温室植物对应的生理知识和栽培管理措施。
优选地，所述VR眼镜还用于从预设题库中生成在线答题闯关游戏。
优选地，所述VR眼镜还用于向所述用户显示各种不同的温室操作，以及不同温室操作对所述温室植物的未来生长状态的影响。
第二方面，本发明实施例提供一种远程在线互动装置的使用方法，包括：通过所述遥控手柄控制所述移动机器人运动，以使得所述移动机器人达到预设观察点；
调整所述支架云台的垂直高度和水平角度，以使得所述VR相机处于预设位置，获取所述目标物体的实时视频图像；
将所述实时视频图像传输给所述VR眼镜，以使得用户通过所述VR眼镜实时观看到所述目标物体。
本发明实施例提供的一种远程在线互动装置及使用方法，能够通过远程遥控移动机器人在目标物体周围自由移动，并且通过VR相机拍摄目标物体的实时视频图像，实现远程场景真实再现，体验者通过头戴式VR眼镜如临现场，增强了用户的交互体验，提升了趣味性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种远程在线互动装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种远程在线互动装置的使用方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有的背景技术中存在的缺陷有2个方面：(1)缺乏主动性、参与性、互动性，科学视频和实物讲解等方式不容易调动参与者积极性，很难集成VR、AR、5G等现代科普新技术手段；(2)缺乏实时性，无法实现所见即所，不能把科普知识学习融合到温室内植物生长的真实生命过程中。因此，本发明实施例提供一种远程在线互动装置及使用方法。
图1为本发明实施例提供的一种远程在线互动装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：移动机器人101、支架云台102、VR相机103、VR眼镜104和遥控手柄105，其中，所述支架云台安装在所述移动机器人顶部，所述VR相机安装在所述支架云台顶部；
所述遥控手柄用于向所述移动机器人发送控制指令，以控制所述移动机器人的运动方向；
所述移动机器人用于根据所述控制指令进行运动；
所述支架云台用于为所述VR相机提供水平和垂直两个方向的自由度，以改变所述VR相机的拍摄角度；
所述VR相机用于获取目标物体106的实时视频图像，并将所述实时视频图像传输给所述VR眼镜，以使得用户通过所述VR眼镜实时观看到所述目标物体。
具体地，移动机器人为遥控自走机器人，配置有运动轮、转向装置、导航装置和远程通讯装置，可以为整个远程在线互动装置的提供电力供应。支架云台安装在移动机器人顶部，并且支架云台顶部安装有360°水平方向旋转平台，提供水平和垂直方向2个运动自由度。VR相机安装在支架云台的顶部，通过云台来调整VR相机的拍摄角度。
具体地使用时，用户通过遥控手柄向移动机器人发送控制指令，使得移动机器人朝着相应的方向进行运动，移动机器人接收到该控制指令后，根据控制指令朝相应的方向进行运动。然后调整云台水平方向和竖直方向的角度，从而改变安装在云台顶部的VR相机的拍摄角度。VR相机拍摄目标物体周围的实时视频图像，并将该实时视频图像传送给VR眼镜，用户头戴该VR眼镜，能够实时观看到目标物体。
本发明实施例提供的一种远程在线互动装置，能够通过远程遥控移动机器人在目标物体周围自由移动，并且通过VR相机拍摄目标物体的实时视频图像，实现远程场景真实再现，体验者通过头戴式VR眼镜如临现场，增强了用户的交互体验，提升了趣味性。
在上述实施例的基础上，优选地，若所述移动机器人移动到AR互动点107预设范围内，所述VR相机向所述VR眼镜发送互动信号，以使得所述VR眼镜进入互动程序，以使得所述用户通过所述互动程序进行互动，所述AR互动点在所述目标物体的预设位置处。
具体地，该目标物体的旁边还设置一个AR互动点，AR互动点是通过VR眼镜观察到的目标物体预设位置处的虚拟点，该虚拟点事先由VR相机中的互动体验软件生成，当移动机器人运动到该虚拟点预设范围之内时，可触发互动体验内容，触发后，VR相机向VR眼镜发送互动信号，以使得VR眼镜进入互动程序，并且使得用户通过该互动程序进行互动。
在上述实施例的基础上，优选地，所述支架云台为上下可伸缩支架云台。
具体地，该支架云台为可伸缩支架云台，可以上下伸缩移动。
在上述实施例的基础上，优选地，所述目标物体为温室植物，所述VR相机根据所述实时视频图像，获取所述温室植物的长势指标，并根据所述长势指标判断所述温室植物所处的生长发育时期。
具体地，如果该目标物体为温室植物，该温室植物处于温室内，配置有自动灌溉管理系统。并且，VR相机内部安装有软件，软件内存储整个温室环境的虚拟3D模型，软件能够根据VR相机获取的实时视频图像，定位VR相机在温室中的位置和角度。
并且，VR相机能够根据实时视频图像，对实时视频图像进行分析，计算出温室植物的高度、覆盖度、叶面积指数等植物长势指标，并根据该长势指标判断温室植物所处的生长发育时期，并将该生长发育时期显示出来，以供用户参考，用户就可以根据推荐的生长发育时期，结合看到的实时视频图像，就可以了解在该生长发育时期的样子，以加深用户对该温室植物的了解。
在上述实施例的基础上，优选地，所述VR眼镜还用于根据所述生长发育时期，向所述用户显示所述温室植物对应的生理知识和栽培管理措施。
具体地，VR眼镜还根据该生长发育时期，向用户显示温室植物在该生长发育时期对应的生理知识和栽培管理措施，进一步加深用户对该温室植物的了解。
在上述实施例的基础上，优选地，所述VR眼镜还用于从预设题库中生成在线答题闯关游戏。
具体地，VR眼镜还从预设题库中选取出若干个题，生成在线答题闯关游戏，与用户进行交互，进一步加深交互的趣味性和对温室植物的理解。
在上述实施例的基础上，优选地，所述VR眼镜还用于向所述用户显示各种不同的温室操作，以及不同温室操作对所述温室植物的未来生长状态的影响。
具体地，VR眼镜还用于向用户显示各种不同的温室操作，比如浇水、施肥、喷药、疏花、疏果等操作，使用户观察对温室植物的未来生长状态的影响。
本发明实施例中温室内通过AR技术布置有虚拟问题和提示，通过答题、游戏、闯关等形式增强学习和体验效果。
图2为本发明实施例提供的一种远程在线互动装置的使用方法的流程图，如图2所示，该方法包括：
S1，通过所述遥控手柄控制所述移动机器人运动，以使得所述移动机器人达到预设观察点；
S2，调整所述支架云台的垂直高度和水平角度，以使得所述VR相机处于预设位置，获取所述目标物体的实时视频图像；
S3，将所述实时视频图像传输给所述VR眼镜，以使得用户通过所述VR眼镜实时观看到所述目标物体。
具体地，在该目标物体为温室植物的情况下，将温室环境的虚拟3D模型装入VR相机的软件中。用户通过VR眼镜实时观察温室环境和植物位置。通过遥控手柄控制移动机器人在温室内运动，到达合适的温室植物观察点。
调整支架云台的垂直高度和水平角度，使VR相机处于合适的位置，用户通过VR眼镜可观察温室植物的实时视频图像。
本发明实施例提供的一种远程在线互动装置的使用方法，能够通过远程遥控移动机器人在目标物体周围自由移动，并且通过VR相机拍摄目标物体的实时视频图像，实现远程场景真实再现，体验者通过头戴式VR眼镜如临现场，增强了用户的交互体验，提升了趣味性。
在上述实施例的基础上，优选地，还包括：
通过所述遥控手柄控制所述移动机器人运动，以使得所述移动机器人位于AR互动点预设范围内；
触发所述VR相机向所述VR眼镜发送互动信号，以使得所述VR眼镜进入互动程序。
具体地，该目标物体的旁边还设置一个AR互动点，AR互动点是通过VR眼镜观察到的目标物体预设位置处的虚拟点，该虚拟点事先由VR相机中的互动体验软件生成，当移动机器人运动到该虚拟点预设范围之内时，可触发互动体验内容，触发后，VR相机向VR眼镜发送互动信号，以使得VR眼镜进入互动程序，并且使得用户通过该互动程序进行互动。
在上述实施例的基础上，优选地，所述目标物体为温室植物，通过所述VR相机根据所述实时视频图像，获取所述温室植物的长势指标，并根据所述长势指标判断所述温室植物所处的生长发育时期。
VR相机能够计算温室植物的高度、覆盖度、叶面积指数等植物长势指标，根据长势指标判断植物所处的生长发育时期。当移动机器人运动到AR互动点下方时，6VR眼镜中AR互动程序处于被激活状态，此时可通过遥控手柄上的相应按键确定是否进入AR互动程序。
根据温室植物的生长发育时期，AR互动程序调出该时期对应的植物生理知识及栽培管理措施。可进行浏览，也可以从题库中生成在线答题闯关等游戏。体验者还可以通过虚拟施肥、喷药、疏花、疏果等操作，观察对温室植物的未来生长状态的影响。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种远程在线互动装置，其特征在于，包括：移动机器人、支架云台、VR相机、VR眼镜和遥控手柄，其中，所述支架云台安装在所述移动机器人顶部，所述VR相机安装在所述支架云台顶部；
所述遥控手柄用于向所述移动机器人发送控制指令，以控制所述移动机器人的运动方向；
所述移动机器人用于根据所述控制指令进行运动；
所述支架云台用于为所述VR相机提供水平和垂直两个方向的自由度，以改变所述VR相机的拍摄角度；
所述VR相机用于获取目标物体的实时视频图像，并将所述实时视频图像传输给所述VR眼镜，以使得用户通过所述VR眼镜实时观看到所述目标物体。
2.根据权利要求1所述的远程在线互动装置，其特征在于，若所述移动机器人移动到AR互动点预设范围内，所述VR相机向所述VR眼镜发送互动信号，以使得所述VR眼镜进入互动程序，以使得所述用户通过所述互动程序进行互动，所述AR互动点在所述目标物体的预设位置处。
3.根据权利要求1所述的远程在线互动装置，其特征在于，所述支架云台为上下可伸缩支架云台。
4.根据权利要求2所述的远程在线互动装置，其特征在于，所述目标物体为温室植物，所述VR相机根据所述实时视频图像，获取所述温室植物的长势指标，并根据所述长势指标判断所述温室植物所处的生长发育时期。
5.根据权利要求4所述的远程在线互动装置，其特征在于，所述VR眼镜还用于根据所述生长发育时期，向所述用户显示所述温室植物对应的生理知识和栽培管理措施。
6.根据权利要求4所述的远程在线互动装置，其特征在于，所述VR眼镜还用于从预设题库中生成在线答题闯关游戏。
7.根据权利要求4所述的远程在线互动装置，其特征在于，所述VR眼镜还用于向所述用户显示各种不同的温室操作，以及不同温室操作对所述温室植物的未来生长状态的影响。
8.一种基于权利要求1至7任一所述的远程在线互动装置的使用方法，其特征在于，包括：
通过所述遥控手柄控制所述移动机器人运动，以使得所述移动机器人达到预设观察点；
调整所述支架云台的垂直高度和水平角度，以使得所述VR相机处于预设位置，获取所述目标物体的实时视频图像；
将所述实时视频图像传输给所述VR眼镜，以使得用户通过所述VR眼镜实时观看到所述目标物体。
9.根据权利要求8所述的远程在线互动装置的使用方法，其特征在于，还包括：
通过所述遥控手柄控制所述移动机器人运动，以使得所述移动机器人位于AR互动点预设范围内；
触发所述VR相机向所述VR眼镜发送互动信号，以使得所述VR眼镜进入互动程序。
10.根据权利要求8所述的远程在线互动装置的使用方法，其特征在于，还包括：
所述目标物体为温室植物，通过所述VR相机根据所述实时视频图像，获取所述温室植物的长势指标，并根据所述长势指标判断所述温室植物所处的生长发育时期。
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