生物信息随动即时示教控制机器人制造技术

一种生物信息随动即时示教控制机器人。该实用新型专利技术采用传感器，采集人或动物的生物活动信息，如：指端压力信息、关节活动信息、眼球活动信息，来实时控制机器人的运动或者作为示教编程或者运动程序编程的框架数据，并采用实时控制、示教编程控制、人工智能控制、监护式控制四种复合控制形式，并支持远程网络传输控制方式，降低拉编程的复杂性，以简单的方式解决了机器人的大批量重复工作编程控制和单件小批量工作编程控制，并避免了使用完全自主式人工智能程序带来的程序失控所带来的风险。使机器人不仅可适用于生产线等大批量重复性工作，也可适用于特种环境作业、强磁场焊接、家用、视线控制鼠标、非接触控制等小批量非重复性工作。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人领域。二
技术介绍
人们已经专利技术了许多各种各样的机器人，其控制方式一般分为1.实时现场或无线遥控控制技术。2.示教编程。3.离线编程(虚拟图象示教编程)。4.固定式程序编程控制。5.人工智能控制方式传统的遥控都是采用键盘鼠标按钮，控制杆，轨迹球等，由操作人员双手或双脚进行操作控制，其缺点是操作复杂，反应慢，难以对复杂的动作进行控制，人员工作强度大，对精细复杂的信息需反复学习练习方能掌握。机器人的机械臂是一个多连杆并行运行机构，操作人员很难对其进行同时协调控制。传统的示教(包括离线编程，即虚拟图象示教编程)，解决了复杂环境和复杂动作的编程控制，但它的一个示教动作，又只能用于单纯固定的工作环境，在一个多任务且不断变化的单件或少量小重复性工作中，难以胜任。固定编程式控制方式，含带有传感器的控制方式，仍然难以在复杂多变的环境中进行工作，且其编程复杂。人工智能控制方式，这是一种最理想的控制方式，但目前仍处于基础研究阶段。不仅没有一种实用的解决方案，而且该方式还存在巨大的风险。完全自主运行的人工智能机器人，其智力复杂程度可能远远超出人类，一旦受到病毒感染或程序混乱或运行程序出界失去控制，其将造成巨大的灾难性后果。参考文献《焊封自动跟踪技术的现状及发展》1992，15(5)。陈武柱，王勇，林青松。《TIG焊熔宽的自整定PID闭环控制系统的研究》电焊机，1993(5)。黄石生《智能控制理论研究》信息与控制，1991(5)《人工智能及其应用》清华大学出版社，1996，蔡自兴《神经网络应用技术》第一版。国防科技大学出版社，1993沈清《不确定对象的人工神经网络自学习控制方法》。自动化学报，1997，23(1)《遥控弧焊运动控制新方法研究》。哈尔滨工业大学博士学位论文。1997，吕伟新《弧焊机器人结构光三维视觉路径自动规划的研究》。哈尔滨工业大学焊接专业博士论文。1988，曲志刚。三
技术实现思路
本技术的目的是制造出一种操作控制极其简单，直接利用人或动物的生物信息来进行操控和示教编程，同时又能兼容自主程序驱动、人工智能和监护式工作模式的自动机械装置。本技术的目的是这样实现的本技术由生物信息采集系统、现场执行装置、传输系统、执行逻辑程序运算的计算机及相应的软件程序组成。生物信息采集系统由各种传感器及附加装置构成。各种传感器直接采集人或动物的各种生物活动信息，来直接控制或作为编程示教程序的运动模型信号，或作为人工智能程序的框架数据或学习程序数据。进而控制机械装置，完成各种复杂的操作。如采用角度传感器采集人各关节的信号，如直接采集人腿部或臂部、手部关节的活动角度、速度信号，来控制机械腿或机械臂或机械手的运动。使用摄像机及图像处理计算机来采集人眼球的运动角度和速度信号来控制人造眼球的运动，使其更加灵活。传输系统使用了有线直接传输、无线传输、网络远程传输和无线加网络传输方式。本技术的程序控制最好使用复合式控制方式，即即使控制方式、即时示教编程、固定程序编程控制、高级人工智能控制。当然在后述的具体实施例中也可使用单独工作模式。在进行高级人工智能控制时加装监护式工作系统，当然在其他工作模式时，也可加装该系统，即在现场执行机器人上加装各种传感器，如角度传感器、压力传感器、图像传感器、声音传感器，将现场情况实时反馈给监视操作人员，并将高级人工智能程序运行的过程参数及运行结果反馈给操作人员。本技术在进行多机大群监护式工作时，可采用分组式工作系统。在现场执行机器人可自动完成工作时，操作人员不需干预，一旦现场要求超出现场程序能力范围，可即时由操作人员调整程序参数或进行编程。与现有的在
技术介绍
中叙述的各种控制系统相比，本技术不仅可完成大批量高重复性工作，还可有效完成小批量非重复性工作，同时本技术采用上述编程控制方式，使编程的复杂程度和工作量大大降低，不仅对专业人员可大大降低工作量，而且在实施控制操作时，操作人员仅需简单培训即可操作自如，不再需要掌握复杂艰难的专业编程知识，如对通用机器人的动作控制或示教编程时，操作人员只需做相应动作即可完成控制或编程；同时使用无线传输及网络传输可使操作人员远离工作现场，甚至远离千里之外也能实施完成对现场机器人的即时控制或编程；同时还避免了高级人工智能程序完全自主运行，自行产生超出人类智能及控制能力的程序思想或产生伤害人类的运行结果。使用监护式分组工作系统，使一个工作小组可对远超出操作人员数量的现场机器人进行监视护理控制，大大扩展了机器人的应用领域，提高了工作效率，降低了工作成本，使其可以进入象家庭这样的工作领域。四附图说明图1中给出了一种通用机器人的结构。图2为控制台和控制转椅。图3为强磁场焊接机器人。图4为加有磁场时的焊接过程。图5为最简单的信号线直接连接方式图。图6为眼球跟随立体成像及测距系统现场摄像系统结构图。图7为是在焊接机械臂上细部图。图8为机器人端为无线，通过因特网进行全球无线传输的方式图。图9为双红外激光眼球跟随意识按键控制系统眼球识别跟踪系统俯视图。图10为双红外激光眼球跟随意识按键控制系统眼球识别跟踪系统侧视图。图11为数据测试反馈臂手部的指轮的详细结构正视图。图12为数据测试反馈臂手部的指轮的详细结构侧视图。图13给出了一种操作人员及探测反馈服在驾施仓内的实施例。图14、图53为空间意识流鼠标空间模型坐标方式简化装置。图15为电控柔性流体径向伸缩器件未冲压做工横截面图。图16为电控柔性流体径向伸缩器件冲压做工后横截面图。图17为电控柔性流体径向伸缩器件冲压做工预制褶皱带有加强筋横截面图。图18为使用无线数传模块传输方式图。图19给出了电控柔性流体径向伸缩器件完整的元件结构图。图20和图47给出了通用机器人的电路结构。图21为理想的荧光物质的能级结构。图22为荧光物质在屏内以片状错开分布屏幕的横切面图。图23为一种角度跟随与压力比较式相混合的测试驱动方式数据测试反馈臂的图。图24为自调透光率的遮光装置。图25为空间意识流鼠标图象场景识别摄象机采用跟随扫描方式场景摄象机安装在操作人员头部的俯视图。图26为空间意识流鼠标图象场景识别摄象机采用跟随扫描方式场景摄象机安装在操作人员头部的侧视图。图27为控制转椅结构。图28为窄带滤光片透过率图。图29为测试反馈服膝关节的具体结构。图30为被动式自动测距装置图俯视图。图31为被动式自动测距装置图侧视图。图32为空间意识流鼠标图象场景识别摄象机采用跟随扫描方式场景摄象机安装在操作人员两眼视线的连线上的图。图33为拟人机器人使用的模拟眼球的结构图。图34为双分叉的导引棒结构侧视图。图35为电控柔性流体径向伸缩器件网状加强筋图。图36给出了双红外激光眼球跟随意识按键控制系统确认机构的结构。图37为给出了方向舵正视图。图38为给出了方向舵侧视图图39为一个两轴或三轴的头套。图40机械臂。图41为眼球跟随立体成像及测距系统现场观察摄像图。图42为电控柔性流体径向伸缩器件未冲压做工预制褶皱带有加强筋横截面图。图43为给出了进退舵正视图。图44为给出了进退舵侧视图。图45为空间意识流鼠标图象场景识别摄象机采用固定按装方式俯视图。图46为空间意识流鼠标图象场景识别摄象机采用固定按装方式侧视图。图48为荧光激发法的屏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物信息随动即时示教控制机器人，其特征在于：它由：由传感器组成的生物信息采集控制装置、信息传输装置、进行信息处理程序运算的计算机、现场执行装置组成；其控制连接关系为，采用传感器采集人或动物的生物活动信息，传输给计算机，作为来即时控制机器人的运动或者作为示教编程或者运动程序编程的框架数据，实现对现场执行装置的的编程控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝辉，
申请(专利权)人：李朝辉，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]