[發(fā)明專利]機械手臂控制裝置，包含該控制裝置的機械手臂系統(tǒng)及機械手臂控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710375220.6
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107457762A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 邱丕良
• 申請（專利權）人: 巨擘科技股份有限公司
• 主分類號: B25J3/00
• 分類號: B25J3/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京華夏正合知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11017
• 代理人: 韓登營,曲芳兵

技術領域

本發(fā)明是關于一種機械手臂控制方法及裝置，特別是關于一種基于姿勢辨認的機械手臂控制裝置與機械手臂控制方法，以及使用該控制方法與控制裝置的機械手臂系統(tǒng)。

背景技術

機械手臂又稱為機器人，是一種廣泛應用在工業(yè)制造的機器。近年來已經(jīng)進入例如外層空間、海底、醫(yī)療、軍事、農(nóng)業(yè)、保全、服務業(yè)、休閑娛樂，甚至日常生活等等各種領域。

擬人機器人通常是指高度模擬人類行為，甚至生理現(xiàn)象的人形機器人。但是，擬人機器人的控制，應用在工業(yè)機器人，已經(jīng)成為一種新興的控制方法。理論上，如果可以使機械手臂或手指以近似于人類手臂或手指的運動方式運動，將可以執(zhí)行更為精細的工作。因此，各種控制或訓練機械手臂或手指模仿人類手臂或手指運動的技術，乃應運而生。

中國實用新型專利CN 203418539U號揭示一種具有圖像識別系統(tǒng)的猜拳機器人。該機器人配置一個攝影機，利用影像識別技術，辨認對手的手勢，并隨機產(chǎn)生猜拳手勢。

美國專利US 9129154B2為發(fā)明名稱姿勢辨認裝置，包含該姿勢辨認裝置的機械手，以及使用該姿勢辨認裝置的姿勢辨認方法 (Gesture recognition apparatus,robot system including the same and gesture recognition method using the same)的專利，揭示一種包含手勢辨認裝置的機械手，利用人臉辨識技術定義出一手勢區(qū)，再對該手勢區(qū)以影像辨認技術辨認手勢。手勢辨認的參數(shù)包括位置、移動方向及形狀改變。該專利建議利用這種技術，作為人形機器人的控制裝置。

Sylvain Calinon et al.在論文Stochastic Gesture Production and recognition model for a humanoid robot(人形機器人的手勢隨機產(chǎn)生和識別模型)中揭示一種供使用于人形機器人控制的姿勢辨認方法。該系統(tǒng)利用光學影像辨認技術，訓練機械手作出與人手相同的動作。該文刊于Proceedings of 2004IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems,September 28-October 2,2004,Sendai, Japan。

美國專利公開案US 2015/109202揭示一種穿戴式肌肉電流傳感器的姿勢辨認系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)配備一個姿勢庫，儲存多數(shù)姿勢模型，利用判定樹的技術，對傳感器所偵測到的手臂動作進行比對，以辨認出手臂動作所代表的姿勢。

韓國專利KR20080114197揭示一種穿戴式機械手臂的位置計算方法。該方法根據(jù)接收到的輸入施力，推估該施力所要達到的位置，并將該機械手臂的自由端移動到該位置。

WO2009/124951公開一種應用在具有關節(jié)型四肢的移動型機器人的控制指令架構(Control-command architecture for a mobile robot using articulated limbs)。該發(fā)明是關于人形機器人的控制方法，提供一種三個計算器級別的結構，傳達機械手臂的運動指令，并透過平滑化技術，達成正確的動作控制。

由上述已知技術的討論中可知，現(xiàn)有的機械手臂控制技術已經(jīng)可以根據(jù)人類的姿勢或動作做出相同的姿勢或動作。但已知技術主要是根據(jù)光學影像辨認技術，分析人類的姿勢或動作。受限于光學感測技術基本上屬于二維的感測技術，所能偵測到的人類姿勢或動作，難以達到準確。使用其他型態(tài)的傳感器雖然可以提高偵測的正確性，但需要在人類手臂等處裝置多數(shù)傳感器。辨認時或控制時必須計算多數(shù)傳感器的參數(shù)，為其缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新穎的機械手臂控制裝置，僅使用少數(shù)偵測器，即可達成使機械手臂跟隨人類手臂或手指運動而運動的目的。

本發(fā)明的目的還在于提供一種機械手臂控制裝置，用以正確的偵測一人類手臂或手指的運動，據(jù)以控制機械手臂的運動。

本發(fā)明的目的還在于提供一種使用該機械手臂控制裝置的機械手臂系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的還在于提供一種使用該機械手臂控制裝置控制機械手臂運動的方法。

根據(jù)本發(fā)明的機械手臂控制裝置，乃是包括：

一個運動傳感器，用以配戴在一可動物體上，以感測該可動物體的運動并以無線方式輸出感測結果；及