机器人制造技术

一种机器人，属于机电技术领域。本发明专利技术提供的机器人包括执行设备和控制设备，该执行设备设置有环境信息采集系统及动作系统，该环境信息采集系统采集该执行设备所处的环境信息，并将该环境信息向该控制设备发送，该动作系统接收该控制设备发送的动作信息；该控制设备设置有人体动作捕捉系统及环境信息复现系统，该人体动作捕捉系统采集操作人员的动作信息，并将该动作信息向该执行设备发送，并根据接收到的环境信息向该操作人员展示该执行设备所处的环境；该执行设备与该控制设备之间建立有通信连接，传递该环境信息及该动作信息。本发明专利技术提高了机器人的遥控操作效率，减小了机器人遥控操作的难度。

Robot

A robot belongs to the field of electromechanical technology. The robot provided by the invention includes an execution device and a control device, which is provided with an environment information acquisition system and an action system. The environment information acquisition system collects the environment information of the execution device and sends the environment information to the control device. The action system receives the motion transmitted by the control device. The control device is equipped with a human motion capture system and an environment information reproduction system, which collects the action information of the operator and sends the action information to the execution device, and displays the environment of the execution device to the operator according to the received environment information. A communication connection is established between the line device and the control device to transmit the environment information and the action information. The invention improves the efficiency of the remote control of the robot and reduces the difficulty of remote operation of the robot.

【技术实现步骤摘要】
机器人
本专利技术涉及机电
，特别是一种机器人。
技术介绍
随着机电技术的发展，遥控机器人在特殊环境操作、特种维修、危险品拆除等领域发挥着不可替代的作用。目前，机器人通过建立一个双向的通讯连接，接受远端控制设备的控制命令，这种遥控机器人的控制设备通常为摇杆、控制器、平板电脑等工具，需要操作者经过大量专业训练才能完成指定动作的操作，且由于操作者无法在控制设备上感知操作所需的空间、触感等信息，进而难以完成高复杂度的操作。综上，现有遥控机器人具有操控效率低、操控难度大的问题，这使得现有遥控机器人难以多种场合的应用需求。因此，目前亟需一种机器人能够便捷地完成人机交互，从而提高操控效率，减低操控难度。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有遥控机器人具有操控效率低、操控难度大的问题，提高操控效率，减低操控难度。本专利技术提供一种机器人，所述机器人包括执行设备和控制设备；所述执行设备设置有环境信息采集系统及动作系统，所述环境信息采集系统采集所述执行设备所处的环境信息，并将所述环境信息向所述控制设备发送，所述动作系统接收所述控制设备发送的动作信息，并根据所述动作信息执行相应动作；所述控制设备设置有人体动作捕捉系统及环境信息复现系统，所述人体动作捕捉系统采集操作人员的动作信息，并将所述动作信息向所述执行设备发送，所述环境信息复现系统接收所述执行设备发送的环境信息，并根据所述环境信息向所述操作人员展示所述执行设备所处的环境；所述执行设备与所述控制设备之间建立有通信连接，传递所述环境信息及所述动作信息。在本专利技术一个实施例中，所述动作系统根据所述动作信息执行相应动作包括：所述动作系统根据所述动作信息，建立与所述人体动作捕捉系统之间的动作映射关系，执行与所述操作人员相同的动作。在本专利技术一个实施例中，所述动作捕捉系统包括至少二个动作捕捉机构，所述动作系统包括至少二个动作执行机构，所述至少二个动作捕捉机构与所述至少二个动作执行机构数量相同，且所述至少二个动作捕捉机构组成的网络与所述至少二个动作执行机构组成的网络具有相同的拓扑结构。在本专利技术一个实施例中，所述动作捕捉系统至少设置有两组臂部关节动作捕捉机构、两组手部关节捕捉机构及一对脚部踩踏动作捕捉机构，相应地，所述动作系统至少设置有两组机械臂动作执行机构、两组机械手动作执行机构及一套行进动作执行机构。在本专利技术一个实施例中，所述环境信息采集系统包括图像采集装置、音频采集装置、温度传感模块、湿度传感模块、气体传感模块中的至少一项；相应地，所述环境信息复现系统包括视频播放装置、音频播放装置、温度显示模块、湿度显示模块、气体信息显示模块中的至少一项。在本专利技术一个实施例中，所述环境信息采集系统包括至少一个压力传感器，所述动作系统包括至少一个动作机构；所述压力传感器设置于所述动作机构处，采集所述动作机构在动作时所受的应力信息，并向所述控制设备发送；所述人体动作捕捉系统包括至少一个电磁制动阀，所述电磁制动阀根据所述应力信息对动作捕捉系统进行制动。在本专利技术一个实施例中，所述电磁制动阀根据所述应力信息对动作捕捉系统进行制动包括：所述应力信息指示的压力传感器所受的应力越大，所述电磁制动阀对动作捕捉系统的制动越强。在本专利技术一个实施例中，所述环境信息采集系统包括两个图像采集装置，所述两个图像采集装置的图像中心之间的具有2cm到20cm的间距，相应地，所述环境信息复现系统包括3D显示装置，所述3D显示装置根据所述两个图像采集装置所获取的信息生成3D图像，并显示所述3D图像。在本专利技术一个实施例中，所述动作捕捉系统设置有眼动捕捉装置，生成眼动信息，所述两个图像采集装置根据所述眼动信息调整图像采集的角度与焦距。本专利技术与现有技术相比的优点在于：通过环境信息采集、复现系统，使得操作人员可以在远端的控制设备上对执行设备所处的环境产生临场感，进一步地，通过人体动作捕捉系统，使得操作人员在产生临场感的基础上，可以通过最便捷的方式进行准确操作。正是这样的技术特征，使得本专利技术提供机器人相比于现有机器人提高了操控效率，减低了操控难度。附图说明图1是根据本专利技术实施例提供的一种机器人结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。图1是根据本专利技术实施例提供的一种机器人结构示意图，如图1所示，所述机器人包括执行设备101和控制设备102。所述执行设备具为机器人本体，用于根据控制设备发送的信息执行相应动作，包括机械执行机构、配电模块、电机、处理电路。所述执行设备101设置有环境信息采集系统101a及动作系统101b。所述环境信息采集系统101a采集所述执行设备101所处的环境信息，并将所述环境信息向所述控制设备102发送。所述动作系统101b接收所述控制设备102发送的动作信息，并根据所述动作信息执行相应动作。所述环境信息包含操作环境复现所必须的信息。例如，对于维修操作的应用场景，所述操作环境包括现场实时图像、维修时实行设备与待维修物体接触的应力信息；再例如，对于人员检查的应用场景，所述环境信息包括现场实时图像及音频信息。所述动作系统101b至少设置有两组机械臂动作执行机构、两组机械手动作执行机构及一套行进动作执行机构。优选地，所述每组机械臂执行机构及机械手部执行机构与人体相应部位的关节一一对应。为了便捷地完成人机交互，从而提高操控效率，减低操控难度，所述控制设备102设置有人体动作捕捉系统102a及环境信息复现系统102b。所述人体动作捕捉系统102a采集操作人员的动作信息，并将所述动作信息向所述执行设备101发送，所述环境信息复现系统102b接收所述执行设备101发送的环境信息，并根据所述环境信息向所述操作人员展示所述执行设备101所处的环境。通过上述系统，操作人员可基于所述环境信息采集系统101a所采集的环境信息，从所述环境信息复现系统清晰的获知执行设备101所处的环境；从而形成判断，做出相应动作；在操作人员做出相应动作后，通过所述动作捕捉系统进行采集，进而将操作人员的动作信息向执行设备101发送，使得所述执行设备能够根据操作人员的动作进行随动，从而完成操作。所述动作捕捉系统102a具体为可穿戴动作采集装具及踩踏动作捕捉机构，更具体地，所述可穿戴动作采集装具至少设置有两组臂部关节动作捕捉机构、两组手部关节捕捉机构，需要说明的是，在实际应用中，所述动作捕捉系统102a还可以为其他具体形式，如一体式穿戴装具、机械连杆结构等，本专利技术对此不作具体限定。所述环境信息复现系统102b具体为增强现实头部显示装备。需要说明的是，在实际应用中，所述控制设备102还可以具体为其他形态，虚拟现实装备、全息显示设备等，本专利技术对此不作限定。所述执行设备101与所述控制设备102之间建立有通信连接，传递所述环境信息及所述动作信息。在本专利技术实施例中，所述通信连接包括专用数传通信接口、专用图传通信接口、4G网络通信接口、WIFI通信接口、蓝牙通信接口以及GPS/BD导航通信接口。专用数据接口为1W功率的433MHz的UHF波段数传电台发射机，该发射机传输速率为19.2Kbps，由于数传数据量相对较小，因此可满足数据传输的要求，具有穿越能力强，信号质量好的特点。专用图传采用8W功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括执行设备和控制设备；所述执行设备设置有环境信息采集系统及动作系统，所述环境信息采集系统采集所述执行设备所处的环境信息，并将所述环境信息向所述控制设备发送，所述动作系统接收所述控制设备发送的动作信息，并根据所述动作信息执行相应动作；所述控制设备设置有人体动作捕捉系统及环境信息复现系统，所述人体动作捕捉系统采集操作人员的动作信息，并将所述动作信息向所述执行设备发送，所述环境信息复现系统接收所述执行设备发送的环境信息，并根据所述环境信息向所述操作人员展示所述执行设备所处的环境；所述执行设备与所述控制设备之间建立有通信连接，传递所述环境信息及所述动作信息。

【技术特征摘要】
1.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括执行设备和控制设备；所述执行设备设置有环境信息采集系统及动作系统，所述环境信息采集系统采集所述执行设备所处的环境信息，并将所述环境信息向所述控制设备发送，所述动作系统接收所述控制设备发送的动作信息，并根据所述动作信息执行相应动作；所述控制设备设置有人体动作捕捉系统及环境信息复现系统，所述人体动作捕捉系统采集操作人员的动作信息，并将所述动作信息向所述执行设备发送，所述环境信息复现系统接收所述执行设备发送的环境信息，并根据所述环境信息向所述操作人员展示所述执行设备所处的环境；所述执行设备与所述控制设备之间建立有通信连接，传递所述环境信息及所述动作信息。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述动作系统根据所述动作信息执行相应动作包括：所述动作系统根据所述动作信息，建立与所述人体动作捕捉系统之间的动作映射关系，执行与所述操作人员相同的动作。3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述动作捕捉系统包括至少二个动作捕捉机构，所述动作系统包括至少二个动作执行机构，所述至少二个动作捕捉机构与所述至少二个动作执行机构数量相同，且所述至少二个动作捕捉机构组成的网络与所述至少二个动作执行机构组成的网络具有相同的拓扑结构。4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述动作捕捉系统至少设置有两组臂部关节动作捕捉机构、两组手部关节捕捉机构及一对脚部踩踏动作捕捉机构，相应地，所述动作系统至少设置有两组机械臂动作执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，杨子健，禹继芳，郝长岭，李慧娟，王昱天，
申请(专利权)人：航天时代电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42