控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备制造技术

本发明专利技术属于机器人技术领域，尤其涉及一种控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备。本发明专利技术的可穿戴式手势识别设备包括：穿戴件，用于穿戴在人体的上半身上；上肢组件，一端与所述穿戴件可转动连接，另一端设置有用于在外力作用下带动上肢组件动作的操控部，所述上肢组件包括若干个依次连接的上肢部件，所述相邻两个上肢部件之间为可转动连接；角度检测装置，设置在相邻两个上肢部件相连的位置，所述角度检测装置用于测量相邻两个上肢部件之间相对转动的角度。本发明专利技术不受环境影响，可以准确地识别操作者的控制手势动作。操作者的控制手势动作。操作者的控制手势动作。

【技术实现步骤摘要】
控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备


[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备。

技术介绍

[0002]目前对机器人的控制，多采用按键的操控方式，例如通过按压不同的实体按键或者触摸触控屏上的虚拟按键向机器人发出控制命令，机器人接收到相应的控制命令后再执行相应的动作。但是按键操控的动作与机器人实际执行的动作之间差别很大，两种动作之间的对应关系很弱，因此操作起来十分不方便。对于格斗竞技机器人来说，操控动作和机器人实际执行动作之间差别过大容易降低用户的体验感，使用户无法沉浸在机器人格斗竞技比赛中。对此，人们提出了采用手势控制的方式，机器人执行与操作者手势动作相同或者相近的动作。由于机器人执行的动作与操作者的手势一致，因此操作者对机器人的控制就像在控制自己的身体一样自然，这样就使用户的操作体验得到极大的提升，使用户可以完全沉浸在机器人格斗竞技比赛中。为了实现通过操作者的手势动作来控制机器人，需要准确地识别出操作者的手势动作，对此公开号为CN112405530A的专利提出了使用可穿戴摄像头来捕捉操作员手势的图像信息，然后结合模式识别方法分析手势的种类，并根据手势种类信息实现对机器人行为的控制。采用前述专利中的技术方案，需要采集包含操作手势的图像，并对图像进行分析处理后识别出操作员的手势，但是手势图像容易受到外界环境的干扰，因此手势识别的准确度较差。此外图像识别所需处理的数据量大，数据采集和处理的速度慢，并且图像处理的运算过程复杂，因此难以快速准确地识别出操作者的手势动作。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备，用于解决的现有技术中的用于控制机器人的手势动作识别方式受环境影响大，不能准确地识别操作者的手势动作的技术问题。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：第一方面，本专利技术提供一种控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备，包括：穿戴件，用于穿戴在人体的上半身上；上肢组件，一端与所述穿戴件可转动连接，另一端设置有用于在外力作用下带动上肢组件动作的操控部，所述上肢组件包括若干个依次连接的上肢部件，所述相邻两个上肢部件之间为可转动连接；角度检测装置，设置在相邻两个上肢部件相连的位置，所述角度检测装置用于测量相邻两个上肢部件之间相对转动的角度。
[0005]优选地，所述上肢部件包括肩部部件、第一大臂部件、第二大臂部件、小臂部件和手部部件，所述肩部部件的一端与所述穿戴件可转动连接，相对的另一端与所述第一大臂部件可转动连接，所述第一大臂部件远离肩部部件的一端与所述第二大臂部件可转动连
接，所述第二大臂部件远离所述第一大臂部件的一端与所述手部部件可转动连接，所述操控部设置在所述手部部件上。
[0006]优选地，所述肩部部件同穿戴件可转动连接的转轴方向与第一大臂部件同肩部部件可转动连接的转轴方向不同。
[0007]优选地，第一大臂部件同第二大臂部件可转动连接的转轴方向与第一大臂部件同肩部部件可转动连接的转轴方向不同，第二大臂部件同小臂部件可转动连接的转轴方向与第一大臂部件同第二大臂部件可转动连接的转轴方向不同。
[0008]优选地，所述肩部部件包括第一连接部、第二连接部和弯折部，所述第一连接部和所述第二连接部分别与所述穿戴件和所述第一大臂部件可转动连接，所述弯折部由第一连接部沿第一方向延伸至第一预定长度后弯折至第二方向，并沿第二方向延伸至第二预定长度轴弯折至第三方向，并沿第三方向延伸至与所述第二连接部相连的位置，所述第三方向与所述第一方向不同。
[0009]优选地，所述小臂部件靠近所述手部部件的一端由第四方向弯折至第五方向，并沿第五方向延伸至第三预定长度后弯折至第六方向，并沿第六方向延伸至与所述手部部件连接的位置，所述第六方向与所述第三方向不同。
[0010]优选地，，所述手部部件包括依次相连的手腕连接部、中间连接部和手柄，所述手腕连接部、中间连接部和手柄围成一个半包围的结构，所述操控部设置在所述手柄上。
[0011]优选地，所述手柄上设置有若干个按键，所述按键用于在接收按压时产生对应的电信号。
[0012]优选地，所述相邻上肢部件之间通过关节模块形成可转动连接，所述关节模块包括第一构件、第二构件和轴承，所述第一构件与所述轴承的外圈固定连接，所述第二构件与所述轴承的内圈固定连接，所述角度检测装置安装在所述关节模块上。
[0013]优选地，还包括第一控制电路，所述第一控制电路与所述角度检测装置电连接，所述第一控制电路用于接收角度检测装置所检测到的角度数据。
[0014]有益效果：本专利技术中的控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备使上肢组件的一端与所述穿戴件连接，利用穿戴件将手势识别设备穿戴在操作者身上。这样本专利技术的穿戴式手势识别设备中的上肢组件并不需要直接穿戴在用户运动的上肢上就能实现与操作者的上半身位置相对固定，又由于上肢组件与穿戴件为可转动连接，这样上肢组件在跟随用户的上肢运动时不会对用户的上肢造成任何影响，并且设备的重量由穿戴件传递给用户的背部，用户上肢几乎不受力，因此在操控过程中，用户的上肢可以自然的运动并发力。本实施例利用上肢部件彼此之间采用的可转动连接的方式来模拟人体关节的运动，当用户穿戴好本实施例中的穿戴式手势识别设备后，用户的手握持住上肢组件末端的操控部，用户上肢运动带动用户的手运动，用户的手通过操控部带动上肢组件运动。上肢组件在前述运动的过程中，各个上肢部件相对转动，正好模拟了用户上肢关节两端的上肢部位之间的相互运动，从而使上肢部件可以自然地跟随用户的上肢同步运动。在本专利技术中由于各个上肢部件依次连接，因此相邻两个关节之间的距离是确定地。当角度检测装置检测到上肢组件上各个关节的转动角度后，结合各个上肢部件的长度就可以计算出整个上肢组件的运动状态，比采用图像识别检测用户上肢手势的方式更加简单准确，便于快速准确地识别出用户手势后对机器人进行实时地控制。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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，这些均在本专利技术的保护范围内。
[0016]图1为本专利技术的控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备的三维结构图；图2为本专利技术的控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备另一个视角的三维结构图；图3为本专利技术的上肢组件的三维结构图；图4为本专利技术的肩部部件的三维结构图；图5为本专利技术的小臂部件的三维结构图；图6为本专利技术的手部部件的三维结构图；图7为本专利技术的关节模块的三维结构图；图8为本专利技术的关节模块的剖视图；图9为本专利技术的可穿戴手势识别设备控制格斗机器人的示意图。
[0017]图中零件部及其编号：穿戴件1、上肢组件2、肩部部件21、第一连接部211、第二连接部212、弯折部213、第一大臂部件22、第二大臂部件23、小臂部件24、手部部件25、手腕连接部251、中间连接部252、手柄253、按键254、角度检测装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备，其特征在于，包括：穿戴件，用于穿戴在人体的上半身上；上肢组件，一端与所述穿戴件可转动连接，另一端设置有用于在外力作用下带动上肢组件动作的操控部，所述上肢组件包括若干个依次连接的上肢部件，相邻两个所述上肢部件之间为可转动连接；角度检测装置，设置在相邻两个上肢部件相连的位置，所述角度检测装置用于测量相邻两个上肢部件之间相对转动的角度。2.根据权利要求1所述的控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备，其特征在于，所述上肢部件包括肩部部件、第一大臂部件、第二大臂部件、小臂部件和手部部件，所述肩部部件的一端与所述穿戴件可转动连接，相对的另一端与所述第一大臂部件可转动连接，所述第一大臂部件远离肩部部件的一端与所述第二大臂部件可转动连接，所述第二大臂部件远离所述第一大臂部件的一端与所述手部部件可转动连接，所述操控部设置在所述手部部件上。3.根据权利要求2所述的控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备，其特征在于，所述肩部部件同穿戴件可转动连接的转轴方向与第一大臂部件同肩部部件可转动连接的转轴方向不同。4.根据权利要求3所述的控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备，其特征在于，第一大臂部件同第二大臂部件可转动连接的转轴方向与第一大臂部件同肩部部件可转动连接的转轴方向不同，第二大臂部件同小臂部件可转动连接的转轴方向与第一大臂部件同第二大臂部件可转动连接的转轴方向不同。5.根据权利要求3所述的控制格斗机器人的可穿戴手势识别设备，其特征在于，所述肩部部件包括第一连接部、第二连接部和弯折部，所述第一连接部和所述第二连接部分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓朝阳，陈东东，王陈正志，招俊健，关健泳，
申请(专利权)人：深圳市工匠社科技有限公司，
类型：发明
国别省市：