【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，尤其涉及一种人形机器人遥操作的外骨骼装置、系统及示教方法。
技术介绍
1、在当前的技术和工业发展中，人形机器人作为技术革新的前沿，正在被越来越多地应用于制造业、医疗、服务行业以及日常生活中；这些应用对人形机器人的行为模仿、动作准确性以及学习能力提出了更高的要求。随着技术进步，人形机器人的动作设计和训练变得尤为重要，以确保它们能够更好地服从指令、与人互动，并执行复杂的任务，因此，人形机器人的开发和优化，特别是其动作示教和学习训练方法的改进，成为了研究和商业应用的焦点。
2、现有技术在人形机器人的远程控制和关节示教方面主要采用的是编程示教、拖动示教和视觉示教等方式；这些方式在操作上不仅需要编程技能，而且过程繁琐、耗时长，特别是在需要完成精细或复杂动作的示教时存在明显不足；从动作范围和控制精度方面来看，现有技术存在明显的局限性和不确定性，这些缺陷直接影响了人形机器人动作的流畅性和准确性。此外，机器人的学习训练通常需要在机器人本体上进行，为了缩短训练周期，往往需要多台机器人同时进行学习训练，这无疑增加了研发和实施过程中的成本。
3、鉴于此，需要对现有技术中的人形机器人的远程控制方法加以改进，以解决程控方式复杂，且动作流畅度差的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种人形机器人遥操作的外骨骼装置、系统及示教方法，解决以上的技术问题。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种人形机器人遥操作的
4、所述外骨骼臂和所述主框架之间设置有旋转关节，且所述外骨骼臂内布置有至少一组旋转关节；其中，所述旋转关节内均设置有用于检测所述旋转关节转动角度的编码器；
5、所述外骨骼臂远离所述外骨骼臂的一端设置有数据手套，所述数据手套内部集成有用于检测手部动作的传感组件。
6、可选的，所述旋转关节包括转动连接的底部外壳和关节上壳，所述底部外壳和所述关节上壳之间设有阻尼器，所述编码器与所述阻尼器连接；
7、所述阻尼器具有转动连接的上旋部和下旋部，所述上旋部与所述关节上壳连接，下旋部与所述底部外壳连接；
8、所述底部外壳的一侧部设置有第一凸块部，所述关节上壳的一侧部设置有第二凸块部。
9、可选的，所述底部外壳上设置有限位器，所述限位器包括主转盘，所述主转盘开设有转动槽，所述转动槽内转动连接有小转盘；
10、所述转动槽的槽底设置有第一弧形槽，所述小转盘朝向所述第一弧形槽的一端面开设有第二弧形槽，所述第一弧形槽和所述第二弧形槽之间配合形成有转动空间，所述转动空间内收纳有滚珠；当所述滚珠移动至所述第一弧形槽和所述第二弧形槽的一端部时，所述小转盘被限位。
11、可选的，所述主框架包括主体部，所述主体部的两端分别设置有安装块，所述安装块上开设有与所述第一凸块部连接的连接孔；
12、所述主体部上设置有固定座，所述固定座上沿竖直方向设置有支撑杆，所述支撑杆上依次设置有胸部支撑架和背带连接座；所述背带连接座连接有背带组件。
13、可选的，所述主框架的上端面设置有头部支撑组件，所述头部支撑组件上安装有头部相机组件；
14、所述头部相机组件包括高度调节杆，所述高度调节杆的下端部设置有第一调节座，所述第一调节座设置有锁止件，所述第一调节座上滑动连接有第一调节杆，且所述第一调节杆通过所述锁止件固定于所述第一调节座上；
15、所述第一调节杆上设置有连接板，所述连接板的下端转动连接有深度相机。
16、可选的，所述头部支撑组件包括支撑座，所述支撑座上设置有弧形支撑板，所述弧形支撑板上开设有若干个镂空孔；
17、所述支撑座的上端部沿竖直方向设置有连接杆，所述弧形支撑板的一端开设有调节槽，所述连接杆卡接于所述调节槽内。
18、可选的，所述外骨骼臂包括第一关节连接件，所述第一关节连接件的两端分别设置有第一组旋转关节和第二组旋转关节，所述第一组旋转关节和所述第二组旋转关节的旋转轴线方向相互垂直地设置；
19、所述外骨骼臂沿其长度方向依次还设置有第三组旋转关节、第四组旋转关节、第五组旋转关节和第六组旋转关节；其中，所述第三组旋转关节和第五组旋转关节的旋转轴线方向和所述外骨骼臂的长度方向相同，所述第四组旋转关节和所述第六组旋转关节的旋转轴线方向垂直于所述外骨骼臂的长度方向设置。
20、可选的，所述传感组件包括惯性传感器和弯曲传感器，所述弯曲传感器贴合于所述数据手套的内壁设置；
21、所述外骨骼臂靠近所述数据手套的一端部设置有手部相机，所述手部相机用于采集手部动作的图像信息。
22、本专利技术还提供了一种人形机器人示教用的外骨骼系统，包括人形机器人和如上所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置；
23、所述外骨骼系统还包括控制系统，所述控制系统分别与所述人形机器人和所述外骨骼装置通讯连接，所述控制系统接收所述外骨骼装置传递的检测数据并生成对应的控制指令，以控制所述人形机器人运动。
24、本专利技术还提供了一种人形机器人的示教方法，采用如上所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置实现；所述示教方法具体包括：
25、操作员穿戴所述外骨骼装置，将主框架固定在操作员的躯体上，再将外骨骼臂通过连接绑带固定在操作员的手臂上，将数据手套装套在操作员的手部；
26、操作员活动手臂，带动外骨骼臂的对应旋转关节转动，外骨骼臂将各个旋转关节的编码器的检测信息反馈给人形机器人，以人形机器人各对应关节的驱动电机，使人形机器人的双臂随外骨骼臂运动；
27、操作员活动手部和手指，所述数据手套的传感组件以检测手部姿态信息并反馈至人形机器人；所述人形机器人接收手部姿态信息，以控制其手部运动；
28、操作员进行物体抓取、物体摆放、物体移动的动作并将信息反馈给人形机器人，所述外骨骼装置的手部相机和头部相机识别和记录操作员操作时的图像信息，以作为人形机器人的训练学习数据。
29、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：工作时，将主框架固定在操作员的躯体上，再将外骨骼臂通过连接绑带固定在操作员的手臂上，将数据手套装套在操作员的手部，通过各个编码器检测到的对应旋转关节的转动角度，从而检测到操作员的手臂的摆动角度，以及传感组件检测到的手部动作，生成对应的控制指令来控制人形机器人做出相对应的动作，起到示教的作用；本装置通过操作员佩戴外骨骼装置进行动作演示，装置内的编码器与传感组件实时检测并记录操作员的手臂摆动角度和手部动作，进而将这些动作精准地转化为控制指令，直接传输给人形机器人，这种直观的示教方式极大地减少了对复杂编程的依赖，提高了示教过程的准确性和效率，以及机器人动作的流畅度。
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1.一种人形机器人遥操作的外骨骼装置，其特征在于，包括主框架（10），所述主框架（10）的两侧部分别设有外骨骼臂（20），所述外骨骼臂（20）上设置有用于固定所述外骨骼臂（20）的连接绑带（21）；
2.根据权利要求1所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置，其特征在于，所述旋转关节（30）包括转动连接的底部外壳（32）和关节上壳（33），所述底部外壳（32）和所述关节上壳（33）之间设有阻尼器（34），所述编码器（31）与所述阻尼器（34）连接；
3.根据权利要求2所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置，其特征在于，所述底部外壳（32）上设置有限位器（37），所述限位器（37）包括主转盘（371），所述主转盘（371）开设有转动槽（372），所述转动槽（372）内转动连接有小转盘（373）；
4.根据权利要求2所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置，其特征在于，所述主框架（10）包括主体部（11），所述主体部（11）的两端分别设置有安装块（12），所述安装块（12）上开设有与所述第一凸块部（35）连接的连接孔（13）；
5.根据权利要求1所述的
6.根据权利要求5所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置，其特征在于，所述头部支撑组件（60）包括支撑座（61），所述支撑座（61）上设置有弧形支撑板（62），所述弧形支撑板（62）上开设有若干个镂空孔（621）；
7.根据权利要求1所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置，其特征在于，所述外骨骼臂（20）包括第一关节连接件（22），所述第一关节连接件（22）的两端分别设置有第一组旋转关节（30-1）和第二组旋转关节（30-2），所述第一组旋转关节（30-1）和所述第二组旋转关节（30-2）的旋转轴线方向相互垂直地设置；
8.根据权利要求1所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置，其特征在于，所述传感组件包括惯性传感器和弯曲传感器，所述弯曲传感器贴合于所述数据手套（40）的内壁设置；
9.一种人形机器人示教用的外骨骼系统，其特征在于，包括人形机器人和如权利要求1至8任一项所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置；
10.一种人形机器人的示教方法，其特征在于，采用如权利要求1至8任一项所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置实现；所述示教方法具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种人形机器人遥操作的外骨骼装置，其特征在于，包括主框架（10），所述主框架（10）的两侧部分别设有外骨骼臂（20），所述外骨骼臂（20）上设置有用于固定所述外骨骼臂（20）的连接绑带（21）；
2.根据权利要求1所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置，其特征在于，所述旋转关节（30）包括转动连接的底部外壳（32）和关节上壳（33），所述底部外壳（32）和所述关节上壳（33）之间设有阻尼器（34），所述编码器（31）与所述阻尼器（34）连接；
3.根据权利要求2所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置，其特征在于，所述底部外壳（32）上设置有限位器（37），所述限位器（37）包括主转盘（371），所述主转盘（371）开设有转动槽（372），所述转动槽（372）内转动连接有小转盘（373）；
4.根据权利要求2所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置，其特征在于，所述主框架（10）包括主体部（11），所述主体部（11）的两端分别设置有安装块（12），所述安装块（12）上开设有与所述第一凸块部（35）连接的连接孔（13）；
5.根据权利要求1所述的人形机器人遥操作的外骨骼装置，其特征在于，所述主框架（10）的上端面设置有头部...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟松林，陈杰，
申请(专利权)人：戴盟深圳机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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