一种穿戴式体感机器人制造技术

一种穿戴式体感机器人，包括穿戴式体感设备（1）和体感机器人（2），其特征还在于穿戴式体感设备（1）包含的穿戴式主控模块（11）、左臂姿态模块（12）、右臂姿态模块（13）、脚部姿态模块（14）、方向姿态模块（15）、无线发送模块（16）和穿戴式电源模块（17），体感机器人（2）包含的体感机器人主控模块（21）、无线接收模块（22）、行走机构（23）、升降机构（24）、转向机构（25）、左机械臂（26）、右机械臂（27）以及体感机器人电源模块（28）。本发明专利技术可以有效解决工业测控领域中操作者易受高温高热、核辐射等环境条件的影响无法正常进行任务的问题，同时可实现更快、更准确、更多维度的动作控制。

A type of body wearing robot

A wearable somatosensory robot, including a wearable body sensing device (1) and a somatosensory robot (2), is characterized in the wearable main control module (11), the left arm attitude module (12), the right arm attitude module (13), the foot attitude block (14), the direction attitude module (15), and the wearable body sensing device (1), and the wearable body sensing device (1), and the wearable body sensing device (12), the right arm attitude module (12), the right arm attitude module (13), the foot attitude module (14), and the orientation attitude module (15). A wireless transmission module (16) and a wearable power module (17), a somatosensory robot main control module (21), a wireless receiving module (22), a walking mechanism (23), a lifting mechanism (24), a steering mechanism (25), a left manipulator (26), a right manipulator (27), and a somatosensory power supply, including a somatosensory robot (21). Module (28). The invention can effectively solve the problem that the operators in the field of industrial measurement and control are easily affected by the environment conditions such as high temperature, high heat, nuclear radiation and so on, and can achieve faster, more accurate and more dimensional action control.

【技术实现步骤摘要】
一种穿戴式体感机器人
本专利技术涉及一种穿戴式体感机器人，借助穿戴式体感设备，操作者可以隔空实现体感机器人前进、后退、转向和任意方向抓取、移动、放下等功能，从而可以使体感机器人得到实时控制。由于传统的机器人大多采用手柄或摇杆控制，操作复杂，操作者受条件限制大，为避免环境对操作者的影响，保证操作者安全，简化操作学习过程，保证人机交互信息的即时性，因此我们提供了一种穿戴式体感机器人。属于智能工业控制领域。
技术介绍
随着时代的进步，机器人的应用越来越普及，已逐渐渗透到军事、航天、医疗、日常生活及教育娱乐等各个领域。机器人作为高新技术发展成果的集成，慢慢取代了人类的劳动，尤其是代替人到不能或不适宜去的、有危险等的环境中，为了更好地服务人类，基于体感装置的人机交互已经成为当前研究的热门课题。穿戴式体感机器人具有巨大的运用空间，同时也有着低成本高效率、操作简单、不需要较长时间的前期培训、维修方便等特点，具有较大的潜力和开发价值。因此，鉴于人机交互和机器人的优势，本专利技术提供了一种穿戴式体感机器人。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：一种穿戴式体感机器人，本专利技术中的穿戴式体感设备可以在人机分离的状态下把操作者的控制动作精确地传递给体感机器人，一方面可以有效解决工业测控领域中操作者易受高温高热、核辐射等环境条件的影响无法正常进行任务的问题，另一方面穿戴式体感机器人不同于普通的体感机器人和机械臂，由于体感机器人的动作信号直接来自于操作者自身，可实现更快、更准确、更多维度的动作控制，如前进、后退、转向和任意方向抓取、移动、放下等。本专利技术所要解决的技术方案是：一种穿戴式体感机器人，包括穿戴式体感设备（1）和体感机器人（2），其特征还在于穿戴式体感设备（1）包含的穿戴式主控模块（11）、左臂姿态模块（12）、右臂姿态模块（13）、脚部姿态模块（14）、方向姿态模块（15）、无线发送模块（16）和穿戴式电源模块（17），体感机器人（2）包含的体感机器人主控模块（21）、无线接收模块（22）、行走机构（23）、升降机构（24）、转向机构（25）、左机械臂（26）、右机械臂（27）以及体感机器人电源模块（28）。所述的穿戴式体感设备（1）主要包括穿戴式主控模块（11）、左臂姿态模块（12）、右臂姿态模块（13）、脚部姿态模块（14）、方向姿态模块（15）、无线发送模块（16）和穿戴式电源模块（17）。所述的穿戴式主控模块（11）采用HT32F1656作为主控芯片，通过使用HT32F1656内部10路交直流信号采集设备上电位器的电压值以及I2C采集陀螺仪加速度传感器的数据，将所采集到的左臂姿态模块（12）、右臂姿态模块（13）、脚部姿态模块（14）、方向姿态模块（15）动作数据同时传递到HT32F1656所特有的PDMA通道上，这样既提高主控芯片的使用效率，又能保证数据的及时性和准确性，最后将所有控制数据通过串口发送给无线发送模块（16），由它将动作数据发送给体感机器人（2）。所述的左臂姿态模块（12）包括1路MPU6050陀螺仪和5路电位器,主要负责感应和采集操作者左臂的姿态信号，而后用于对体感机器人左臂的动作控制。所述的右臂姿态模块（13）包括1路MPU6050陀螺仪和5路电位器，主要负责感应和采集操作者右臂的姿态信号，而后用于对体感机器人右臂的动作控制。所述的脚部姿态模块（14）包括1路MPU6050陀螺仪，主要用于感应和采集操作者脚部的姿态信号，而后用于控制体感机器人的行进速度。所述的方向姿态模块（15）包括1路MPU6050陀螺仪，主要用于感应和采集操作者方向的姿态信号，而后用于控制体感机器人行进方向。所述的无线发送模块（16）采用nRF24L01，它的功耗低，且自身具有掉电保护功能，可以把穿戴式主控模块采集到的动作信号发送给体感机器人。所述的穿戴式电源模块（17）包括1路降价模块，采用LM2596降压集成电路，同时给穿戴式主控模块（11）、左臂姿态模块（12）、右臂姿态模块（13）、脚部姿态模块（14）、方向姿态模块（15）和无线发送模块（16）供电，它能够输出3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。所述的体感机器人（2）中主要包括体感机器人主控模块（21）、无线接收模块（22）、行走机构（23）、升降机构（24）、转向机构（25）、左机械臂（26）、右机械臂（27）以及体感机器人电源模块（28）。所述的体感机器人主控模块（21）同样采用HT32F1656作为主控芯片，可以把无线接收模块（22）接收到控制信号加载到自身的数据处理通道，产生16路不同占空比的脉冲调制信号，从而控制体感机器人的各动作机构执行前进、后退、转向、升降和任意方向抓取、移动、放下等动作。所述的无线接收模块（22）也采用nRF24L01，主要用于接收穿戴体感设备（1）输出的控制信号，接收后通过串口再传递给体感机器人的主控电路模块，进而体感机器人才能产生动作。所述的行走机构（23）包括2路伺服电机，主要负责执行体感机器人的前进、后退等行走动作。所述的升降机构（24）包括1路步进电机，主要实现体感机器人的高低站位，且专门增加了升降机构上限位开关和下限位开关，用于上下限位保护，防止动作过大体感机器人发生损毁。所述的转向机构（25）包括1路舵机，采用舵机可以精准控制体感机器人的360°转向，其下接行走机构（23），二者配合主要完成体感机器人的全方位行进动作。所述的左机械臂（26）包括7路舵机，主要实现体感机器人左臂七个自由度无死区的动作执行，完整的将手臂的姿态呈现出来。所述的右机械臂（27）包括7路舵机，主要实现体感机器人右臂七个自由度无死区的动作执行，完整的将手臂的姿态呈现出来。两个机械臂相互配合可以更牢固、快速地完成任意方向抓取、移动、放下等动作。所述的体感机器人电源模块（28）为了提供大容量电量且稳定输出的电压，持久使用，电压选择多等，主要包括电池供电部分和15路压降模块与2路升压模块，电池供电部分主要给体感机器人主控模块（21）和无线接收模块（22）供电，2路升压模块主要用于体感机器人行走机构（23）和升降机构（24）供电，15路压降模块主要实现转向机构（25）、左机械臂（26）和右机械臂（27）的供电。本专利技术是一种穿戴式体感机器人，其穿戴式体感设备可以在人机分离的状态下把操作者左臂姿态、右臂姿态、脚部姿态、方向姿态的控制动作经过无线发送模块精确地传递给体感机器人，体感机器人接收到具体的动作信号后，其升降机构、行走机构、转向机构、左机械臂和右机械臂相互配合完成前进、后退、转向、升降和任意方向抓取、移动、放下等动作，尤其适用于操作者无法进入但可以通过体感机器人自行进入的场景。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图。附图标记：（1）穿戴式体感设备，（2）体感机器人，（11）穿戴式主控模块，（12）左臂姿态模块，（13）右臂姿态模块，（14）脚部姿态模块，（15）方向姿态模块，（16）无线发送模块，（17）穿戴式电源模块，（21）体感机器人主控模块，（22）无线接收模块，（23）行走机构，（24）升降机构，（25）转向机构，（26）左机械臂，（27）右机械臂，（28）体感机器人电源模块。具体实施方式下面结合附图1和实例对本专利技术作进一步说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿戴式体感体感机器人，包括穿戴式体感设备（1）和体感机器人（2），其特征还在于穿戴式体感设备（1）包含的穿戴式主控模块（11）、左臂姿态模块（12）、右臂姿态模块（13）、脚部姿态模块（14）、方向姿态模块（15）、无线发送模块（16）和穿戴式电源模块（17），体感机器人（2）包含的体感机器人主控模块（21）、无线接收模块（22）、行走机构（23）、升降机构（24）、转向机构（25）、左机械臂（26）、右机械臂（27）以及体感机器人电源模块（28）。

【技术特征摘要】
1.一种穿戴式体感体感机器人，包括穿戴式体感设备（1）和体感机器人（2），其特征还在于穿戴式体感设备（1）包含的穿戴式主控模块（11）、左臂姿态模块（12）、右臂姿态模块（13）、脚部姿态模块（14）、方向姿态模块（15）、无线发...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永，赵丽，秦鸿骄，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学，
类型：发明
国别省市：天津,12