机器人手的控制方法技术

本发明专利技术公开一种机器人手的控制方法，所述控制方法包括下述步骤：使用主控装置识别用户的手指的预备姿势；根据识别的预备姿势改变机器人手的形状；使用主控装置识别用户的手指的抓握动作；根据与识别的预备姿势对应的抓握姿势执行机器人手的抓握动作。

【技术实现步骤摘要】
机器人手的控制方法
本专利技术的实施例涉及一种机器人手的控制方法，该机器人手通过由用户操作的主控装置(masterdevice)再现用户期望的动作。
技术介绍
一般来说，机器人设备指的是自动地执行期望的动作和操作的机器。近来，出现了机械手机器人，机械手机器人在用户操作对应于机器人手的末端执行器的同时执行各种动作和操作。这里，机器人手可包括以类似于人手的形状设置的拇指和其余手指。机器人手可根据预定程序执行动作，或者可通过存储的算法自主地控制机器人手。然而，机器人手可受由远程用户操作的主控装置的控制，并可在再现用户期望的动作的同时执行操作。除了具有类似于人手的形状之外，机器人手还可具有各种形状，即，包括至少一对相对的手指以有效地抓握物体的形状。在这种情况下，机器人手的动作不同于人手(手指或手掌)的动作，因此，仅仅通过将人手指的关节的角度的变化或人手指的指尖的位置映射到机器人手，机器人手不能再现人手的各种动作。
技术实现思路
因此，本专利技术的一方面在于提供一种机器人手的控制方法，该控制方法识别用户的预备姿势，基于识别的用户的预备姿势改变机器人手的形状，识别用户的抓握动作，并根据期望的抓握姿势抓握物体。本专利技术的其他方面将在下面的描述中进行部分阐述，部分将通过描述而显而易见，或者可通过实施本专利技术而了解。根据本专利技术的一方面，一种机器人手的控制方法包括下述步骤：使用主控装置识别用户的手指的预备姿势；根据识别的预备姿势改变机器人手的形状；使用主控装置识别用户的手指的抓握动作；根据与识别的预备姿势对应的抓握姿势执行机器人手的抓握动作。改变机器人手的形状的步骤可包括：改变机器人手的进行内收和外展的关节的形状。改变机器人手的形状的步骤还可包括：在改变机器人手的进行内收和外展的关节的形状之后，以指定刚度固定机器人手的进行内收和外展的关节。执行机器人手的抓握动作的步骤可包括：将在识别的用户的手指的抓握动作中用户的拇指的指尖和其余手指的指尖之间的距离估计为物体的宽度；将在识别的用户的手指的抓握动作中从用户的手掌到抓握物体的手指的指尖的平均距离估计为物体距离手掌的高度。执行机器人手的抓握动作的步骤还可包括：根据物体的宽度调节机器人手的相对的手指的指尖之间的距离；根据物体距离手掌的高度调节从机器人手的手指的基部到机器人手的手指的指尖的距离。执行机器人手的抓握动作的步骤可包括：根据在识别的用户的手指的抓握动作中用户的手指的关节的角度调节机器人手的手指的关节的角度。执行机器人手的抓握动作的步骤还可包括：根据用户的其余手指的关节的角度弯曲机器人手的相对的手指中的一侧的手指；根据用户的拇指的关节的角度弯曲机器人手的相对的手指中的另一侧的手指。根据本专利技术的另一方面，一种机器人手的控制方法包括下述步骤：使用主控装置识别用户的手指的预备姿势；由识别的预备姿势判断用户期望的抓握姿势；根据识别的预备姿势改变机器人手的形状；使用主控装置识别用户的手指的抓握动作；根据用户期望的抓握姿势执行机器人手的抓握动作。改变机器人手的形状的步骤可包括：改变机器人手的进行内收和外展的关节的形状。在判断用户期望的抓握姿势的步骤中，用户期望的抓握姿势可被判断为捏握和紧握中的一种。在判断用户期望的抓握姿势的步骤中，当在识别的预备姿势中用户的手指的近端指间关节弯曲参考角度或更大的角度时，用户期望的抓握姿势可被判断为紧握。执行机器人手的抓握动作的步骤可包括：通过在机器人手的预备姿势和机器人手的紧握之间执行插补来执行机器人手的抓握动作。在判断用户期望的抓握姿势的步骤中，当在识别的抓握动作中用户的手指的近端指间关节展开小于参考角度的角度时，用户期望的抓握姿势可被判断为捏握。执行机器人手的抓握动作的步骤可包括：通过在机器人手的预备姿势和机器人手的捏握之间执行插补来执行机器人手的抓握动作。根据本专利技术的另一方面，一种机器人手的控制方法包括：使用主控装置识别用户的手指的预备姿势；存储与识别的预备姿势对应的机器人手的预备姿势；使用主控装置识别用户的手指的抓握姿势；存储与识别的抓握姿势对应的机器人手的抓握姿势；在机器人手的预备姿势和机器人手的抓握姿势之间执行插补。在机器人手的预备姿势和机器人手的抓握姿势之间执行插补的步骤中，可对机器人手的手指的关节的角度进行插补。在机器人手的预备姿势和机器人手的抓握姿势之间执行插补的步骤中，可对机器人手的手指的指尖的位置进行插补。根据本专利技术的另一方面，一种机器人手的控制方法包括：使用主控装置识别用户的手指的预备姿势；根据识别的预备姿势改变机器人手的形状；当在识别的预备姿势中用户的手指的关节的角度的改变量小于参考改变量时，维持机器人手的形状。维持机器人手的形状的步骤可包括：当用户的手指的进行内收和外展的关节的角度的改变量小于参考改变量时，维持机器人手的进行内收和外展的关节的形状。附图说明通过下面结合附图对实施例进行的描述，本专利技术的这些和/或其他方面将会变得清楚且更加易于理解，在附图中：图1是示意性地示出根据本专利技术的一个实施例的机器人设备的控制方法的视图；图2是示意性地示出根据本专利技术的实施例的主控手的结构的视图；图3是示意性地示出根据本专利技术的实施例的机器人手的结构的视图；图4是示意性地示出根据本专利技术的实施例的机器人手的构造的框图；图5中的(a)至图9中的(b)是示意性地示出根据本专利技术的实施例的用户抓握方式的视图；图10中的(a)至图13中的(b)是示意性地示出根据本专利技术的实施例的机器人手的改变的形状的视图；图14中的(a)和图14中的(b)是示意性地示出根据本专利技术的实施例的机器人手的捏握式抓握动作的视图；图15中的(a)和图15中的(b)是示意性地示出根据本专利技术的实施例的机器人手的紧握式抓握动作的视图；图16是示意性地示出根据本专利技术的一个实施例的机器人手的控制方法的流程图；图17是示意性地示出根据本专利技术的另一实施例的机器人手的控制方法的流程图；图18是示意性地示出根据本专利技术的又一实施例的机器人手的控制方法的流程图。具体实施方式现在，将详细描述本专利技术的实施例，其示例在附图中示出，在附图中，相同的标号始终指示相同的元件。图1是示意性地示出根据本专利技术的一个实施例的机器人设备的控制方法的视图。参照图1，机器人设备1受主控装置2的控制。当用户通过操作主控装置2而使主控装置2运动时，主控装置2识别用户的动作。然后，由主控装置2识别的用户的动作信息被传输到机器人设备1，机器人设备1执行用户期望的动作。为此，主控装置2包括主控手40、主控臂50和主控头单元60。对应于主控装置2，机器人设备1包括机器人手10、机器人臂20和机器人头单元30。颈关节设置在机器人头单元30之下，图像传感器设置在机器人头单元30的前表面上。机器人设备1通过图像传感器获得机器人头单元30前方的图像。主控头单元60包括头戴式显示器，并安装在用户的头上。机器人头单元30根据由主控头单元60识别的用户的头的动作驱动颈关节，并因此执行用户期望的动作。通过图像传感器获得的图像被传输到主控头单元60，并通过头戴式显示器显示给用户。机器人手10和机器人臂20根据由主控手40识别的用户的手(手指和手掌)的动作和由主控臂50识别的用户的臂的动作来驱动相应的关节，并因此执行用户期望的动作。例如，机器人手10可再现用户的手本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人手的控制方法，所述控制方法包括下述步骤：使用主控装置识别用户的手指的预备姿势；根据识别的预备姿势改变机器人手的形状；使用主控装置识别用户的手指的抓握动作；根据与识别的预备姿势对应的抓握姿势执行机器人手的抓握动作。

【技术特征摘要】
2012.01.04 KR 10-2012-00008451.一种机器人手的控制方法，所述控制方法包括下述步骤：使用主控装置识别用户的手指的预备姿势；判断与识别的用户的手指的预备姿势对应的机器人手的预备姿势，改变机器人手的形状以对应于所判断的机器人手的预备姿势；使用主控装置识别用户的手指的抓握动作；根据与识别的用户的手指的预备姿势对应的抓握姿势执行机器人手的抓握动作，其中，改变机器人手的形状的步骤包括：改变机器人手的进行内收和外展的关节的形状。2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，改变机器人手的形状的步骤还包括：在改变机器人手的进行内收和外展的关节的形状之后，以指定刚度固定机器人手的进行内收和外展的关节。3.根据权利要求1所述的控制方法，其中，执行机器人手的抓握动作的步骤包括：将在识别的用户的手指的抓握动作中用户的拇指的指尖和其余手指的指尖之间的距离估计为物体的宽度；将在识别的用户的手指的抓握动作中从用户的手掌到抓握物体的手指的指尖的平均距离估计为物体距离手掌的高度。4.根据权利要求3所述的控制方法，其中，执行机器人手的抓握动作的步骤还包括：根据物体的宽度调节机器人手的相对的手指的指尖之间的距离；根据物体距离手掌的高度调节从机器人手的手指的基部到机器人手的手指的指尖的距离。5.根据权利要求1所述的控制方法，其中，执行机器人手的抓握动作的步骤包括：根据在识别的用户的手指的抓握动作中用户的手指的关节的角度调节机器人手的手指的关节的角度。6.根据权利要求5所述的控制方法，其中，执行机器人手的抓握动作的步骤还包括：根据用户的其余手指的关节的角度弯曲机器人手的相对的手指中的一侧的手指；根据用户的拇指的关节的角度弯曲机器人手的相对的手指中的另一侧的手指。7.一种机器人手的控制方法，所述控制方法包括下述步骤：使用主控装置识别用户的手指的预备姿势；从识别的用户的手指的预备姿...

【专利技术属性】
技术研发人员：金智英，李光奎，权宁道，卢庆植，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：