一种穿戴式机械臂控制器制造技术

本发明专利技术涉及一种穿戴式机械臂控制器，其特征在于：包括手臂动作处理器，用于向机器人发送源自操作员动作的控制指令；肩关节动作传感机构，用于采集操作员肩关节动作信息；上臂动作传感机构，用于采集操作员上臂动作信息；前臂动作传感机构，用于采集操作员前臂动作信息；肩关节动作传感机构与上臂动作传感机构活动式连接，且彼此之间设置有用于检测相对旋转角度的旋转角反馈装置；上臂动作传感器机构与前臂动作传感机构活动式连接，且彼此之间设置有旋转角反馈装置；旋转角反馈装置与手臂动作处理器上的控制芯片之间以动作信息进行沟通互联。本系统具有反映灵敏，准确度高，操作简单方便，控制性能稳定、可实现精准模仿等特点。

A wearable manipulator controller

【技术实现步骤摘要】
一种穿戴式机械臂控制器
本专利技术涉及一种机器人控制装置，具体是一种穿戴式机械臂控制器。
技术介绍
机器人控制器是根据指令以及传感信息控制机器人完成一系列动作或作业任务的装置，它是机器人的心脏，决定了机器人性能的优劣；现时市场上用于智能仿生小机器人的控制器普遍是手柄遥控，该手柄遥控一般采用几个或十几个按键组成实现控制，适用于控制机器人底盘的移动、一些已经编辑好的特定动作、及单一的重复特定动作等，每一组动作都由一个以上按键控制，每一个按键对应一组动作，若想换其它动作又要重新进行编辑，导致操作十分复杂，控制难度大。因此，有必要对现有的机器人控制器做进一步改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种穿戴式机械臂控制器，其具有反映灵敏，准确度高，操作简单方便，控制性能稳定、可实现精准模仿等特点。本专利技术的目的是这样实现的：一种穿戴式机械臂控制器，其特征在于：包括手臂动作处理器，用于向机器人发送源自操作员动作的控制指令；肩关节动作传感机构，用于采集操作员肩关节动作信息；上臂动作传感机构，用于采集操作员上臂动作信息；前臂动作传感机构，用于采集操作员前臂动作信息；所述肩关节动作传感机构与上臂动作传感机构活动式连接，且彼此之间设置有用于检测相对旋转角度的旋转角反馈装置；所述上臂动作传感器机构与前臂动作传感机构活动式连接，且彼此之间设置有所述旋转角反馈装置；所述旋转角反馈装置与手臂动作处理器上的控制芯片之间以动作信息进行沟通互联。所述肩关节动作传感机构包括肩关节固定支架、用于活动式连接上臂动作传感机构的第一传动杆、及第一万向连接件；所述第一万向连接件通过相应的所述旋转角反馈装置分别与肩关节固定支架和第一传动杆铰接，实现肩关节固定支架与第一传动杆之间的活动式连接。所述第一传动杆包括彼此转动连接的第一连杆和第二连杆；所述第一连杆通过第一万向连接件与肩关节固定支架活动式连接，所述第一连杆通过相应的所述旋转角反馈装置与第二连杆转动连接，所述第二连杆与上臂动作传感机构活动式连接。所述上臂动作传感机构包括用于活动式连接肩关节动作传感机构的第二传动杆、上臂固定支架、及第二万向连接件；所述第二万向连接件通过相应的所述旋转角反馈装置分别与第一传动杆和第二传动杆铰接，实现肩关节动作传感机构与上臂动作传感机构之间的活动式连接；所述第二传动杆与上臂固定支架连接。所述前臂动作传感机构包括用于活动式连接上臂动作传感机构的前臂固定支架；所述前臂固定支架通过相应的所述旋转角反馈装置与上臂固定支架铰接。所述上臂固定支架和/或前臂固定支架上设置有用于抓紧操作员相应肢体的夹爪。穿戴式机械臂控制器还包括手部动作传感机构；所述手部动作传感机构包括佩戴于操作员前臂上的前臂佩戴件、及佩戴于从操作员手腕的手腕佩戴件，前臂佩戴件通过相应的所述旋转角反馈装置与手腕佩戴件铰接，以采集操作员的手腕动作信息。所述手部动作传感机构还包括一组以上佩戴于操作员相应手指上的手指佩戴组件；所述手指佩戴组件包括第一指关节活动件、第二指关节活动件和第三指关节活动件；所述第一指关节活动件与手腕佩戴件活动式连接；所述第一指关节活动件与第二指关节活动件之间设置有第三万向连接件，第三万向连接件通过相应的所述旋转角反馈装置分别与第一指关节活动件和第二指关节活动件铰接；所述第二指关节活动件与第三指关节活动件铰接。所述第一指关节活动件和/或第二指关节活动件和/或第三指关节活动件上设置有用于与相应手指穿戴的指环。所述旋转角反馈装置包括用于固定连接一活动端的装置壳体、及用于固定连接另一活动端的转轴；两活动端相对转动时，转轴相对装置壳体转动，并产生相应的旋转角信息。本专利技术的有益效果如下：通过在穿戴式机械臂控制器上设置多个旋转角反馈装置以感应操作员手臂上不同部位的动作，并分别将不同部位的动作信息通过手臂动作处理器上的控制芯片发送到仿生机器人上，仿生机器人随即根据接收到的动作信息做出相应的动作；本系统中的肩关节、上臂、前臂和手部动作传感机构可以很好的佩戴于操作员相应的肢体上，以至于反馈回来的旋转角度十分准确，同步效果好；通过感应操作员的动作即可对仿生机器人实施操控，可以更接近的模拟操作员做出更多动作，而无需另外学习操控方法，操作简单方便，上手即可用；此外，本系统设置多个活动连接位置，使控制系统灵活性增大吗，能够无碍操作员做出任何动作，每个活动连接位置上可以设置旋转角反馈装置，各旋转角反馈装置都是相对坐标轴相互关联，相互影响，通过算法得到相关动作信息，以控制仿生机器人能够完成所有动作，本系统能大大提高反馈回来动作数据的准确性和稳定性。附图说明图1为本专利技术一实施例中穿戴式机械臂控制器佩戴于操作员上的示意图。图2为本专利技术一实施例中穿戴式机械臂控制器的整体结构示意图。图3为图2中H处的放大示意图。图4为图2中J处的放大示意图。图5为本专利技术一实施例中上臂动作传感机构与前臂动作传感结构的分解图。图6为本专利技术一实施例中手部动作传感机构佩戴于操作员手部的示意图。图7为本专利技术一实施例中旋转角反馈装置的结构示意图。图8为本专利技术一实施例中旋转角反馈装置的剖视图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1-图8，本穿戴式机械臂控制器，包括手臂动作处理器，用于向仿生机器人发送源自操作员P动作的控制指令；手臂动作处理器上设置有控制芯片；肩关节动作传感机构A，佩戴于与操作员肩膀对应的位置，用于采集操作员P肩关节动作信息；上臂动作传感机构B，佩戴于操作员的上臂位置，用于采集操作员P上臂动作信息；前臂动作传感机构C，佩戴于操作员的前臂位置，用于采集操作员P前臂动作信息；手部动作传感机构D，佩戴于操作员的手部位置，用于采集操作员P手腕和手指动作信息；肩关节动作传感机构A与上臂动作传感机构B活动式连接，且彼此之间设置有用于检测相对旋转角度的旋转角反馈装置17；上臂动作传感器机构与前臂动作传感机构C活动式连接，且彼此之间设置有旋转角反馈装置17；旋转角反馈装置17与手臂动作处理器上的控制芯片之间以动作信息进行沟通互联；为满足操作员P两手臂的控制，肩关节动作传感机构A、上臂动作传感机构B、前臂动作传感机构C和手部动作传感机构D分别设置两套，且分别佩戴于操作员P两手臂上。进一步地，肩关节动作传感机构A包括佩戴于操作员P背部的肩关节固定支架1、用于活动式连接上臂动作传感机构B的第一传动杆3、及第一万向连接件2（本实施例中，两套肩关节动作传感机构A共用一肩关节固定支架1）；第一万向连接件2两端通过相应的旋转角反馈装置17分别与肩关节固定支架1一端和第一传动杆3一端铰接，实现肩关节固定支架1与第一传动杆3之间的活动式连接，以适应操作员P肩关节的动作，配合相关算法可更加精准的计算出肩关节的动作信息；为避免手臂动作处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种穿戴式机械臂控制器，其特征在于：包括/n手臂动作处理器，用于向机器人发送源自操作员（P）动作的控制指令；/n肩关节动作传感机构（A），用于采集操作员（P）肩关节动作信息；/n上臂动作传感机构（B），用于采集操作员（P）上臂动作信息；/n前臂动作传感机构（C），用于采集操作员（P）前臂动作信息；/n所述肩关节动作传感机构（A）与上臂动作传感机构（B）活动式连接，且彼此之间设置有用于检测相对旋转角度的旋转角反馈装置（17）；所述上臂动作传感器机构与前臂动作传感机构（C）活动式连接，且彼此之间设置有所述旋转角反馈装置（17）；/n所述旋转角反馈装置（17）与手臂动作处理器上的控制芯片之间以动作信息进行沟通互联。/n

【技术特征摘要】
1.一种穿戴式机械臂控制器，其特征在于：包括
手臂动作处理器，用于向机器人发送源自操作员（P）动作的控制指令；
肩关节动作传感机构（A），用于采集操作员（P）肩关节动作信息；
上臂动作传感机构（B），用于采集操作员（P）上臂动作信息；
前臂动作传感机构（C），用于采集操作员（P）前臂动作信息；
所述肩关节动作传感机构（A）与上臂动作传感机构（B）活动式连接，且彼此之间设置有用于检测相对旋转角度的旋转角反馈装置（17）；所述上臂动作传感器机构与前臂动作传感机构（C）活动式连接，且彼此之间设置有所述旋转角反馈装置（17）；
所述旋转角反馈装置（17）与手臂动作处理器上的控制芯片之间以动作信息进行沟通互联。


2.根据权利要求1所述穿戴式机械臂控制器，其特征在于：所述肩关节动作传感机构（A）包括肩关节固定支架（1）、用于活动式连接上臂动作传感机构（B）的第一传动杆（3）、及第一万向连接件（2）；所述第一万向连接件（2）通过相应的所述旋转角反馈装置（17）分别与肩关节固定支架（1）和第一传动杆（3）铰接，实现肩关节固定支架（1）与第一传动杆（3）之间的活动式连接。


3.根据权利要求2所述穿戴式机械臂控制器，其特征在于：所述第一传动杆（3）包括彼此转动连接的第一连杆（301）和第二连杆（302）；所述第一连杆（301）通过第一万向连接件（2）与肩关节固定支架（1）活动式连接，所述第一连杆（301）通过相应的所述旋转角反馈装置（17）与第二连杆（302）转动连接，所述第二连杆（302）与上臂动作传感机构（B）活动式连接。


4.根据权利要求2所述穿戴式机械臂控制器，其特征在于：所述上臂动作传感机构（B）包括用于活动式连接肩关节动作传感机构（A）的第二传动杆（5）、上臂固定支架（6）、及第二万向连接件（4）；所述第二万向连接件（4）通过相应的所述旋转角反馈装置（17）分别与第一传动杆（3）和第二传动杆（5）铰接，实现肩关节动作传感机构（A）与上臂动作传感机构（B）之间的活动式连接；所述第二传动杆（5）与上臂固定支架（6）连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：麦骞誉，
申请(专利权)人：路邦科技授权有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81