[發明專利]機器人手的控制方法

有效

• 申請號: 201310001514.4
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN103192398B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 金智英;李光奎;權寧道;盧慶植
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: B25J13/08
• 分類號: B25J13/08
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 韓明星,魯恭誠

技術領域

本發明的實施例涉及一種機器人手的控制方法，該機器人手通過由用戶操作的主控裝置(master?device)再現用戶期望的動作。

背景技術

一般來說，機器人設備指的是自動地執行期望的動作和操作的機器。近來，出現了機械手機器人，機械手機器人在用戶操作對應于機器人手的末端執行器的同時執行各種動作和操作。這里，機器人手可包括以類似于人手的形狀設置的拇指和其余手指。機器人手可根據預定程序執行動作，或者可通過存儲的算法自主地控制機器人手。然而，機器人手可受由遠程用戶操作的主控裝置的控制，并可在再現用戶期望的動作的同時執行操作。

除了具有類似于人手的形狀之外，機器人手還可具有各種形狀，即，包括至少一對相對的手指以有效地抓握物體的形狀。在這種情況下，機器人手的動作不同于人手(手指或手掌)的動作，因此，僅僅通過將人手指的關節的角度的變化或人手指的指尖的位置映射到機器人手，機器人手不能再現人手的各種動作。

發明內容

因此，本發明的一方面在于提供一種機器人手的控制方法，該控制方法識別用戶的預備姿勢，基于識別的用戶的預備姿勢改變機器人手的形狀，識別用戶的抓握動作，并根據期望的抓握姿勢抓握物體。

本發明的其他方面將在下面的描述中進行部分闡述，部分將通過描述而顯而易見，或者可通過實施本發明而了解。

根據本發明的一方面，一種機器人手的控制方法包括下述步驟：使用主控裝置識別用戶的手指的預備姿勢；根據識別的預備姿勢改變機器人手的形狀；使用主控裝置識別用戶的手指的抓握動作；根據與識別的預備姿勢對應的抓握姿勢執行機器人手的抓握動作。

改變機器人手的形狀的步驟可包括：改變機器人手的進行內收和外展的關節的形狀。

改變機器人手的形狀的步驟還可包括：在改變機器人手的進行內收和外展的關節的形狀之后，以指定剛度固定機器人手的進行內收和外展的關節。

執行機器人手的抓握動作的步驟可包括：將在識別的用戶的手指的抓握動作中用戶的拇指的指尖和其余手指的指尖之間的距離估計為物體的寬度；將在識別的用戶的手指的抓握動作中從用戶的手掌到抓握物體的手指的指尖的平均距離估計為物體距離手掌的高度。

執行機器人手的抓握動作的步驟還可包括：根據物體的寬度調節機器人手的相對的手指的指尖之間的距離；根據物體距離手掌的高度調節從機器人手的手指的基部到機器人手的手指的指尖的距離。

執行機器人手的抓握動作的步驟可包括：根據在識別的用戶的手指的抓握動作中用戶的手指的關節的角度調節機器人手的手指的關節的角度。

執行機器人手的抓握動作的步驟還可包括：根據用戶的其余手指的關節的角度彎曲機器人手的相對的手指中的一側的手指；根據用戶的拇指的關節的角度彎曲機器人手的相對的手指中的另一側的手指。

根據本發明的另一方面，一種機器人手的控制方法包括下述步驟：使用主控裝置識別用戶的手指的預備姿勢；由識別的預備姿勢判斷用戶期望的抓握姿勢；根據識別的預備姿勢改變機器人手的形狀；使用主控裝置識別用戶的手指的抓握動作；根據用戶期望的抓握姿勢執行機器人手的抓握動作。

改變機器人手的形狀的步驟可包括：改變機器人手的進行內收和外展的關節的形狀。

在判斷用戶期望的抓握姿勢的步驟中，用戶期望的抓握姿勢可被判斷為捏握和緊握中的一種。

在判斷用戶期望的抓握姿勢的步驟中，當在識別的預備姿勢中用戶的手指的近端指間關節彎曲參考角度或更大的角度時，用戶期望的抓握姿勢可被判斷為緊握。

執行機器人手的抓握動作的步驟可包括：通過在機器人手的預備姿勢和機器人手的緊握之間執行插補來執行機器人手的抓握動作。

在判斷用戶期望的抓握姿勢的步驟中，當在識別的抓握動作中用戶的手指的近端指間關節展開小于參考角度的角度時，用戶期望的抓握姿勢可被判斷為捏握。

執行機器人手的抓握動作的步驟可包括：通過在機器人手的預備姿勢和機器人手的捏握之間執行插補來執行機器人手的抓握動作。

根據本發明的另一方面，一種機器人手的控制方法包括：使用主控裝置識別用戶的手指的預備姿勢；存儲與識別的預備姿勢對應的機器人手的預備姿勢；使用主控裝置識別用戶的手指的抓握姿勢；存儲與識別的抓握姿勢對應的機器人手的抓握姿勢；在機器人手的預備姿勢和機器人手的抓握姿勢之間執行插補。

在機器人手的預備姿勢和機器人手的抓握姿勢之間執行插補的步驟中，可對機器人手的手指的關節的角度進行插補。