基于外骨骼机器人的沉浸式实时远程操作平台制造技术

本发明专利技术提供了一种基于外骨骼机器人的沉浸式实时远程操作平台，上肢外骨骼，分为操作端和作业端；所述上肢外骨骼包括关节电机，所述上肢外骨骼的关节由关节电机驱动，每个关节电机对应一个人体上肢的自由度；所述操作端关节电机采集操作员的交互力矩，生成驱动信号，所述作业端关节电机根据驱动信号完成操作；传感及检测模块，包括图像传感器和激光雷达，所述图像传感器采集可见光图像和深度信息，所述激光雷达采集三维点云数据；实时网络通信模块，所述操作端和作业端实时网络通信模块进行通讯连接。本发明专利技术基于高带宽低延时的实时网络通信为操作员提供了包括视觉、压力触觉的丰富本体感觉，适合交互式，高精度的远程操作需求。高精度的远程操作需求。高精度的远程操作需求。

【技术实现步骤摘要】
基于外骨骼机器人的沉浸式实时远程操作平台


[0001]本专利技术涉及机器人控制
，具体地，涉及一种基于外骨骼机器人的沉浸式实时远程操作平台，尤其是涉及一种集成上肢外骨骼、移动平台和三维建图传感器的实时远程操作平台。

技术介绍

[0002]机器人的远程控制很久以来都是机器人技术的热点研究方向，因为机器人技术的一个重要意义在于代替人类到一些危险的，或难以到达的场所进行作业，例如远程医疗、工业巡检、高压带电作业等。
[0003]穿戴式外骨骼技术作为一种新的人机耦合方式，大大提升了人体与硬件系统的信息交换带宽。人机信息耦合包括穿戴式传感器和感官反馈系统。可穿戴机器人配备的传感器用于感知环境、认知人的状态、并测量机器人自身状态；包括物理信号传感器和生理信号传感器。人体运动意图识别就基于此类穿戴式传感系统。人体运动意图多种多样，是穿戴机器人实现智能化的关键。理想情况下，穿戴式机器人应可靠地检测用户的意图，据此同时为多个自由度提供连续的控制信号，像人体一样拥有平滑和灵巧的控制特性感觉反馈接口将外界环境或人体状态信息反向传递给人体的神经系统（如振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于外骨骼机器人的沉浸式实时远程操作平台，其特征在于，包括：上肢外骨骼，分为操作端和作业端；所述上肢外骨骼包括关节电机，所述上肢外骨骼的关节由关节电机驱动，每个关节电机对应一个人体上肢的自由度；所述操作端的关节电机采集操作员的交互力矩，生成驱动信号，所述作业端的关节电机根据驱动信号完成操作；传感及检测模块，包括图像传感器和激光雷达（10），所述图像传感器采集可见光图像和深度信息，所述激光雷达（10）采集三维点云数据；实时网络通信模块，所述操作端和作业端实时网络通信模块进行通讯连接。2.根据权利要求1所述的基于外骨骼机器人的沉浸式实时远程操作平台，其特征在于，所述上肢外骨骼还包括轮式移动平台（11），所述轮式移动平台（11）位于上肢外骨骼的底部，所述轮式移动平台（11）包括电机编码器和惯性传感器的里程计，所述操作端轮式移动平台（11）根据操作员的移动生成运动指令，所述作业端的轮式移动平台（11）接收运动指令并执行。3.根据权利要求1所述的基于外骨骼机器人的沉浸式实时远程操作平台，其特征在于，所述上肢外骨骼具有7个手臂主动自由度和1个操作手柄自由度，并通过关节电机的编码器实时就和反馈关节角度信息，通过关节电机驱动器的电流传感器实时记反馈关节力矩信息。4.根据权利要求3所述的基于外骨骼机器人的沉浸式实时远程操作平台，其特征在于，所述关节电机包括肩内旋外旋关节电机（1）、肩内收外展关节电机（2）、肩屈曲伸展关节电机（3）、肘屈曲伸展关节电机（4）、腕内旋外旋关节电机（5）、腕尺偏桡偏关节电机（6）以及腕屈曲伸展关节电机（7）；所述上肢外骨骼还包括夹爪（8），所述夹爪（8）安装在腕屈曲伸展关节电机（7）上。5.根据权利要求1所述的基于外骨骼机器人的沉浸式实时远程操作平台，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智军，许鸢飞，李国欣，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：