一种基于电子皮肤的太极推手机械臂制造技术

本发明专利技术公开了一种基于电子皮肤的太极推手机械臂，其至少包含感受单元、执行单元、控制单元以及决策单元，感受单元为一种可以覆盖于机械臂表面的模块化电子皮肤，可以感知接触力、接近度、温度、加速度等多种物理量；执行单元为机械臂内的电机，可以根据上层的控制信号驱动机械臂完成对应的太极推手动作；控制单元根据决策单元的推理和分析，产生相应的控制信号，发送给执行单元；决策单元内置触觉感知融合算法，其利用多传感器融合算法融合电子皮肤所接收到的数据，推断出人类手臂进行太极推拿时的动作轨迹和意图，本发明专利技术可以实现机械臂与人类紧密配合完成太极推拿的一系列动作，在实现安全交互的前提下，满足特定人群太极推手的需求。需求。需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电子皮肤的太极推手机械臂


[0001]本专利技术涉及传感与控制
，尤其涉及一种基于电子皮肤的太极推手机械臂。

技术介绍

[0002]人机交互是未来的一大趋势之一，人与机器人合作完成特定任务需要机器人不仅能够感知外界环境，做出决策，而且需要理解人类意图，避免对人类产生伤害。随着技术的发展，智能服务机器人或机械臂成为新的研究热点，如果机械臂能够拥有类似于人类的触觉，那么机械臂的智能化感知将会迈上一个重要的台阶，因此，包覆在机器人上的电子皮肤成为一种关键部件，具有很高的应用价值，基于电子皮肤的服务型机械臂的控制与决策也具有重要的研究意义。
[0003]传统上机器人或机械臂主要通过视觉的方式来获取外界信息，这种方式容易受环境的干扰，如物体遮挡，摄像头盲区等因素影响，并且通过捕捉到的视频图像无法直接获取人机交互时所产生的直接接触信息，而如果在机械臂的关节处加上力矩传感器会使机器人或机械臂笨重不堪，也无法拟合出准确的合力大小与位置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种基于电子皮肤的太本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电子皮肤的太极推手机械臂，其特征在于，包括机械臂本体、包裹于所述机械臂本体的电子皮肤感受系统、与所述电子皮肤感受系统连接的中央决策系统，以及与所述中央决策系统信号连接的控制执行系统；所述电子皮肤感受系统模块化设计，包括多个感受模块，每个所述感受模块皆包括前端传感元件、数据处理单元和数据传输单元，所述数据处理单元接收并处理前端传感元件的信息，并通过数据传输单元将信息传输至中央决策系统内；所述中央决策系统包括接触模式提取单元和决策单元，所述接触模式提取单元基于多传感器融合算法接收所述数据传输单元传输的信号并进行接触语意的提取，所述决策单元基于深度强化学习判断人类意图，并产生控制策略；所述控制执行系统包括相互连接的控制单元和执行单元，所述控制单元接收所述控制策略，产生相应的控制信号，并将所述控制信号传输至执行单元，所述执行单元包括电机，所述电机通过控制信号驱动机械臂完成相应动作。2.根据权利要求1所述的基于电子皮肤的太极推手机械臂，其特征在于，所述前端传感元件为压力传感器、接近度传感器、震动传感器、温度传感器、加速度传感器、磁力传感器、拉伸传感器、陀螺仪和磁力计中的一种或多种配合。3.根据权利要求2所述的基于电子皮肤的太极推手机械臂，其特征在于，模块化的电子皮肤感受系统通过裁剪或拼接成为任意形状的整块电子皮肤，所述整块电子皮肤覆盖于机械臂不同形状和不同曲率的表面，所述机械臂通过电子皮肤识别与采集接触到的物体的各种物理量，并将各种物理量通过数据处理单元处理。4.根据权利要求3所述的基于电子皮肤的太极推手机械臂，其特征在于，所述数据处理单元为MCU，所述数据处理单元内置数据处理算法，所述数据处理单元通过数据处理算法进行数据处理以及自适应滤波去噪，所述电子皮肤感受系统根据实际需求自行切换算法。5.根据权利要求4所述的基于电子皮肤的太极推手机械臂，其特征在于，所述数据传输单元为有线传输器或无线传输器，当所述数据传输单元为有线传输器时，所述有线传输器设有多种端口，相邻的所述电子皮肤之间以及电子皮肤和所述接触模式提取单元之间通过端口与线路配合实现相互连接；当所述数据传输单元为无线传输器时，相邻的所述电子皮肤之间以及电子皮肤和所述接触模式提取单元之间通过蓝牙或wifi信号连接。6.根据权利要求5所述的基于电子皮肤的太极推手机械臂，其特征在于，所述多传感器融合算法包括如下步骤：S1：对多目标解耦并关联相同事件的传感器信息，将对不同目标数据进行聚簇分类，得出机械臂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周艳敏，李杰，何斌，陆萍，蒋烁，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：