[發明專利]一種基于人體自然引導的機器人控制器

在審

• 申請號: 201410361916.X
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN105159289A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 王惠云
• 申請（專利權）人: 海寧新越電子科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及機器人控制技術領域，特別是一種基于人體自然引導的機器人控制器。

背景技術

一個完整的機器人應用與導入，主要由示教和再現兩大步驟構成：

示教：

面對任何一項新事物，都有一個學習的過程，機器人也不例外，由于現階段的機器人智能程度還很弱，無法通過語言和思想來交流，所以必須通過手把手的軌跡跟蹤記錄方式來進行示教，常用的示教方式是由人工導引機器人末端執行器來完成軌跡的記錄，或用示教盒對機器人進行編程來使機器人完成預期的動作。

再現：

機器人控制器將示教過程中記錄下來的步驟，轉化成程序和指令，經過優化后，再一步一步地去控制機器人的執行機構，從而完成預期的動作。

由上可知，機器人的運動學模型和執行效率依賴于示教人員的理論水平和實際經驗，需要長時間反復調整和優化，一般操作人員無法執行編程修改，適應不了快速柔性變換的要求。

發明內容

發明的目的是要提供一種基于人體自然引導的機器人控制器。

為達到上述目的，本發明是按照以下技術方案實施的：

一種基于人體自然引導的機器人控制器，包括：基于PC的控制器、32路陀螺儀/加速度引導模塊、示教設置單元、視覺檢測單元、屏幕顯示單元、64軸運動控制模塊、執行單元、64路實時I/O模塊；所述32路陀螺儀/加速度引導模塊、示教設置單元和視覺檢測單元的信號輸出端通過總線接口與基于PC的控制器的信號輸入端，基于PC的控制器的信號輸出端通過總線接口連接屏幕顯示單元的信號輸入端；基于PC的控制器分別通過串行總線與64軸運動控制模塊和64路實時I/O模塊連接，64軸運動控制模塊的信號輸出端連接執行單元信號輸入端，執行單元的信號輸出端反饋連接到64軸運動控制模塊的信號輸入端；所述后臺實時操作系統、動作數據捕捉與傳輸程序、運動控制程序、前臺配置程序、人機操作界面組成嵌入基于PC的控制器內。

作為優選，所述基于PC的控制器通過串行總線連接有管理服務器，管理服務器通過串行總線有數據庫。

與現有技術相比，本發明引入了關鍵的人體動作捕捉單元，可以讓普通熟練操作員工，雙手佩戴上這套系統，進行與平常一樣的正常作業，該人體動作捕捉單元會將所有動作記錄儲存下來，然后機器人就會將該熟練員工的技能再現出來。這種基于人體引導的示教方式自然符合運動控制學和最優路徑選擇，優于機械生硬的示教方式，提高效率同時減少了對專業人員的需求。

附圖說明

圖1為本發明的機器人控制器總體結構圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步描述，在此發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。

如圖1所示的一種基于人體自然引導的機器人控制器，包括：基于PC的控制器、32路陀螺儀/加速度引導模塊、示教設置單元、視覺檢測單元、屏幕顯示單元、64軸運動控制模塊、執行單元、64路實時I/O模塊；所述32路陀螺儀/加速度引導模塊、示教設置單元和視覺檢測單元的信號輸出端通過總線接口與基于PC的控制器的信號輸入端，基于PC的控制器的信號輸出端通過總線接口連接屏幕顯示單元的信號輸入端；基于PC的控制器分別通過串行總線與64軸運動控制模塊和64路實時I/O模塊連接，64軸運動控制模塊的信號輸出端連接執行單元信號輸入端，執行單元的信號輸出端反饋連接到64軸運動控制模塊的信號輸入端；所述后臺實時操作系統、動作數據捕捉與傳輸程序、運動控制程序、前臺配置程序、人機操作界面組成嵌入基于PC的控制器內；所述基于PC的控制器通過串行總線連接有管理服務器，管理服務器通過串行總線有數據庫。

基于PC的控制器：考慮到開放性、可擴展性以及可以利用的各類資源，系統采用基于PC的架構，核心為一塊專業訂制的PC主板，適用于各種惡劣工業環境下的機器人應用。