[0001] 本发明涉及远程交互式相互操控系统， 特别涉及远程可相互操控、 显示、 互动 等技术。

背景技术

[0002] 现有技术中， 远程操控， 种类很多， 主要有无人机、 机器人， 机械云台， 车辆 船舶， 地面及水下设备， 场景游乐设施等很多。 随著科技的进步及人们各行各 业不同需要的提高， 其应用场合、 应用要求等越来越高。 目前就无人机来说， 其远程操控的方式为： 无人机受地面控制人员利用鼠标、 键盘等发出指令对其 飞行模式进行控制， 无人机上携带的相关设备将视频图像、 测量等数据传回地 面。 这样就使得无人机反应迟缓， 直接导致其不敢低飞的结果。 因为在低空飞 行必须反应灵活， 否则极易撞树、 房屋等地面凸起物 （打个比方， 如果要我们 用鼠标、 键盘去驾驶汽车， 那谁也不敢幵快！ ） ， 可高飞的结果就是视线模糊 ， 这就是美国无人机在阿富汗常常错将迎亲嫁娶 的车队错当成攻击目标的一个 重要因素之一！

[0003] 又如， 以飞行员训练舱来说， 舱内设有事先录入的吋空场景， 训练舱可根据驾 驶人员的操作， 来控制飞机的飞行姿态， 该姿态可与显示场景融合， 达到飞行 员的训练。

[0004] 再如， 水下机器人， 目前是操控人员根据水下机器人实吋传回的图 像、 数据等 ， 通过无线指令来控制机器人的动作。

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 本发明目的是， 针对以上现有技术的不足， 设计一种可实现基站与工作站之间 的实景交互式操控， 达到基站对工作站实现遥控， 工作站的姿态或动作返回来 控制基站的姿态， 以使基站控制者感受工作站的真实场景， 并修正对工作站的 操作指令。

[0006] 本发明的目的可以通过以下方法实现， 一种实景交互式操控系统， 由基站基站 及工作站组成， 其中

[0007] 所述基站包括： 可实吋接收工作站实况图像及数据的工作站数 据接收单元， 可 发送基站控制信号的基站控制信号发射单元， 可接受并显示工作站环境图像的 基站图像显示单元， 可接受并播放工作站环境声音的基站音响单元 及受控于工 作站实吋姿态的一维以上工作站运动模拟系统 ；

[0008] 所述工作站包括： 可接受基站控制信号的基站数据接收单元， 可拾取并发送工 作站姿态信号的工作站姿态信号发射单元， 可拾取并发送工作站环境图像的工 作站图像拾取发送单元， 可拾取并发送工作站环境声音的工作站声音拾 取发送 单元及受控于基站控制信号的工作站自动驾驶 系统。

[0009] 所述的一种实景交互式操控系统， 其受控于工作站实吋姿态的一维以上工作站 运动模拟系统为三维工作站运动模拟系统。

[0010] 所述的一种实景交互式操控系统， 其受控于工作站实吋姿态的多维工作站运动 模拟系统包括基站工作舱、 基站工作舱一维以上运动结构及基站工作舱动 力系 统。

[0011] 所述的一种实景交互式操控系统， 其可接受并显示工作站环境图像的基站图像 显示单元为头盔式基站图像显示单元或眼睛式 基站图像显示单元或环形显示屏 幕或球形显示屏幕。

[0012] 所述的一种实景交互式操控系统， 其基站工作舱还设有可根据工作站环境图像

、 声音控制的气味、 湿度、 风力、 雨淋、 温度及振动的控制发生装置。

[0013] 所述的一种实景交互式操控系统， 其可拾取并发送工作站姿态信号的工作站姿 态信号发射单元的工作站姿态信号拾取包括但 不限于陀螺仪、 加速度计、 电子 罗盘。

[0014] 所述的一种实景交互式操控系统， 其工作站设有当基站控制信号超过工作站设 定的高度、 速度、 距离的安全值吋的提示及进入自动保护状态的 警示限制单元

[0015] 所述的一种实景交互式操控系统， 其工作站设有在对抗环境吋， 用于在受到外 来激光或红外光照射吋的光接受单元及可将该 单元接受到的信息发射的受攻击 信号发射单元； 基站设有当工作站数据接收单元接受到受攻击 信号吋， 可在工 作站相应位置发出被击中信号的攻击信号产生 单元。

[0016] 所述的一种实景交互式操控系统， 其工作站为无人机或机器人或车辆或船舶或 地面设备或水下设备。

[0017] 所述的一种实景交互式操控系统， 其基站为穿戴设备， 工作站为机器人， 操作 者穿戴穿戴设备， 感受机器人所拾取并发送起姿态信号， 修正向工作站发出的 基站控制信号。

发明的有益效果

有益效果

[0018] 本发明与现有技术相比， 用于无人机行业， 操控者可完全感受无人机的实际状 况， 就如同亲自驾驶一样； 对于培训飞行员来说， 其更如身临其境； 用于机器 人操控， 如亲临现场一般， 可随吋修正对工作站的操作指令。

对附图的简要说明

附图说明

[0019] 图 1为本发明的原理示意图；

[0020] 图 2为本发明的实施例一结构示意图；

[0021] 图 3为本发明的实施例一结构的三维坐标示意图� �

[0022] 图 4为本发明的实施例二结构示意图。

本发明的实施方式

[0023] 实景交互式操控系统， 由基站基站 1及工作站 2组成， 即可为一维， 也可为二维 或三维运动姿态。

[0024] 如图 1所示， 本发明的一种实景交互式操控系统， 由基站基站 1及工作站 2组成

， 其中最基本的系统中：

[0025] 所述基站 1包括： 可实吋接收工作站 2实况图像及数据的工作站数据接收单元 10

， 可发送基站 1控制信号的基站控制信号发射单元 11， 可接受并显示工作站 2环 境图像的基站图像显示单元 12， 可接受并播放工作站 2环境声音的基站音响单元 13及受控于工作站 2实吋姿态的三维工作站运动模拟系统 14。 其中工作站数据接 收单元 10

[0026] 可包括图像接收模块、 图像处理模块、 图像存储模块、 音频信号接收模块、 音 频信号处理模块、 数据接收模块、 数据存储模块、 数据处理模块。 其中基站控 制信号发射单元 11包括可发射基站 1对工作站 2的无线控制信号， 包括控制信号 功率放大模块及控制信号发射模块。 其中基站图像显示单元 12包括图像图像处 理模块及图像显示屏。 其中基站音响单元 13包括音频信号处理模块、 喇叭。 其 中受控于工作站 2实吋姿态的三维工作站运动模拟系统 14包括可使操作者进行操 作的基站舱、 可使基站舱受控于工作站 2实吋姿态控制的三维运动机械装置及为 其提供动力的动力装置。

[0027] 所述工作站 2包括： 可接受基站控制信号的基站数据接收单元 20， 可拾取并发 送工作站姿态信号的工作站姿态信号发射单元 21， 可拾取并发送工作站环境图 像的工作站图像拾取发送单元 22， 可拾取并发送工作站环境声音的工作站声音 拾取发送单元 23及受控于基站控制信号的工作站自动驾驶系� �� 24。 其中基站数 据接收单元 20包括基站控制信号接收模块、 基站控制信号处理模块、 基站控制 信号存储模块。 其中工作站姿态信号发射单元 21包括工作站姿态信号拾取模块 、 姿态信号处理模块、 姿态信号存储模块及姿态信号发射模块。 其中工作站图 像拾取发送单元 22包括工作环境图像拾取模块、 工作环境图像处理模块、 工作 环境图像发送模块。 其中工作站声音拾取发送单元 23包括工作站环境声音拾取 模块、 工作站环境声音处理模块、 工作站环境声音存储模块及工作站环境声音 发送模块。 其中工作站自动驾驶系统 24包括工作站站体， 可完成基站操作指令 的电子、 机械系统及工作站动力模块。

[0028] 实施例一， 如图 2、 图 3所示， 是三维工作站运动模拟系统， 为飞行员实景交互 式操控系统的基站立体示意图， 可实现基站与无人机 （工作站） 的实景交互式 操控演练， 其飞行员感受与实际架机近乎相同， 可最低成本、 最大限度的使飞 行员体验真实飞行。 本实施例基站 1为飞行员训练器， 工作站 2为无人机。 该基 站 1包括可实吋接收工作站 2实况图像及数据的工作站数据接收单元 10， 可发送 基站 1控制信号的基站控制信号发射单元 11， 可接受并显示工作站 2环境图像的 基站图像显示单元 12， 可接受并播放工作站 2环境声音的基站音响单元 13及受控 于工作站 2实吋姿态的三维工作站运动模拟系统 14。 该系统的基站图像显示单元 12设置在可使操作者进行操作的基站舱内， 该图像显示单元为全景球形显示屏 幕， 基站舱模拟飞机驾驶舱结构， 以最大限度的保证飞行员的感受与实际架机 一样。

[0029] 该实施例基站受控于工作站 2实吋姿态的三维工作站运动模拟系统 14包括可使 操作者进行操作的基站舱 140、 可使基站舱受控于工作站 2实吋姿态控制的三维 运动机械装置 141及为其提供动力的动力装置 142。 三维运动机械装置 141包括基 站座 1410、 Y轴向运动滑轨 1411、 Z轴向运动滑轨 1412及 X轴向运动滑轨 1413; Y 轴向运动滑轨 1411落坐在基站座 1410上， 基站舱 143通过连接件与 X轴向运动滑 轨 1413动连接。 为实现三维运动， 其动力装置 142分别设在各滑轨连接处， 分别 为水平 X轴向运动电机 1414、 Y轴向运动电机 1415及 Z轴向运动电机 1416。 动力装 置 142可在工作站数据接收单元 10， 接受的控制信号的控制下， 以与工作站相同 的三维姿态运动。

[0030] 实施例二， 如图 4所示， 是三维工作站运动模拟系统， 为水下机器人实景交互 式操控系统的基站立体示意图。 本实施例基站 1为水下机器人操控器， 工作站 2 为水下机器热。 该基站 1包括： 可实吋接收工作站 2实况图像及数据的工作站数 据接收单元 10， 可发送基站 1控制信号的基站控制信号发射单元 11， 可接受并显 示工作站 2环境图像的基站图像显示单元 12， 可接受并播放工作站 2环境声音的 基站音响单元 13及受控于工作站 2实吋姿态的三维工作站运动模拟系统 14。 该系 统的基站图像显示单元 12设置在可使操作者进行操作的基站舱内的图� ��显示单 元为全景球形显示屏幕。

[0031] 该实施例基站受控于工作站 2实吋姿态的三维工作站运动模拟系统 14包括可使 操作者进行操作的基站舱 140、 可使基站舱受控于工作站 2实吋姿态控制的三维 运动机械装置 141及为其提供动力的动力装置 142。 三维运动机械装置 141包括基 站座 1410、 Y轴向运动滑轨 1411、 Z轴向运动滑轨 1412及 X轴向运动转盘 1413; X 轴向运动转盘 1413设于基站舱 140及基站舱座 1417之间。 基站舱座 1417通过连接 件与 Z轴向运动滑轨 1412动连接。 为实现三维运动， 其动力装置 142分别设在各 滑轨连接处， 分别为 X轴向运动转盘 1413、 Y轴向运动电机 1415及 Z轴向运动电 机 1416。 动力装置 142可在工作站数据接收单元 10， 接受的控制信号的控制下， 以与工作站相同的三维姿态运动。