[發明專利]一種通過捕捉腿部動作來控制機械手臂的裝置

在審

• 申請號: 201710905397.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107511827A
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 陳磊;肖鵬程;劉志強;陳俊
• 申請（專利權）人: 武漢康車自動化設備有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及一種控制機械手臂的裝置，尤其是通過捕捉腿部動作來控制機械手臂的裝置。

背景技術

手臂殘疾人，在生活和工作中會遇到很多困難，他們不能像正常人一樣用手臂處理各種事情，做精細的工作。只有少部分毅力堅強的手臂殘疾人可以用腿腳代替手臂處理各種事務。但是將腳抬到桌面上處理生活或工作中的事情并不方便、不衛生、也不雅觀。

在某些特殊領域，工作人員雙手并不能很好的完成工作，往往需要第三只或第四只手臂協同配合。這就需要同一個大腦來指揮第三只或第四只手臂。

隨著科技的發展，機械手臂在工業制造、醫學治療、娛樂服務、軍事、半導體制造以及太空探索等領域發揮了巨大的作用。目前通過腦電波控制機械手臂的技術仍處于實驗室階段，并不成熟。且造價昂貴。

發明內容

針對以上所述，本發明的目的在于提供一種通過捕捉腿部動作來控制機械手臂的裝置，以解決上述問題中的至少一個方面。

根據本發明的一個方面，提供一種通過捕捉腿部動作來控制機械手臂的裝置，包括動作捕獲裝置，控制器，機械手臂；

動作捕獲裝置，安裝在桌面或工作臺底下，用于捕獲腿部動作，并將動作信息實時的傳遞給控制器。

控制器，用于處理腿部動作信息，并將腿部動作轉換為機械手臂的控制指令，實時的控制機械手臂。

機械手臂，固定在桌面或工作臺上；可跟隨腿部的動作而運作。

所述動作捕獲裝置為動作捕捉攝像頭和/或姿態檢測傳感器。

姿態檢測傳感器由三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器、三軸電子羅盤融合而成，通過姿態檢測算法，可以準確地捕獲腿部和腳部的動作。

進一步，還包括嵌入在所述控制器上的編程模塊，用戶可以將常用動作編輯成固定指令，并存儲在控制其中。

進一步，還包括與所述控制器連接的語音識別模塊，可以通過語音指令，控制機械手臂完成固定動作。

所述機械臂，還可以安裝在人體肩部上。當用戶行走時，它可以配合腿部作擺臂動作，也可以幫用戶拿一些物品。跌倒時，可以迅速支撐住人體，防止受傷。當人體坐下時，可以由腿部和腳部控制機械手臂工作。

附圖說明

圖1為裝置示意圖。

圖2為姿態傳感器安裝示意圖。

其中，1-動作捕獲裝置2-控制器3-機械手臂4-桌面5-鞋子6-姿態傳感器

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

圖1中，一種通過捕捉腿部動作來控制機械手臂的裝置，包括動作捕獲裝置1，安裝在桌面4底下，用于捕獲腿部和腳部動作；控制器2，用于處理捕獲的動作信息，并控制機械手臂運動；機械手臂3，安裝在桌面4上，用于輔助用戶生活和工作。

用戶在使用時，坐在桌子前，腿部和腳部自然放置在桌面4底下。動作捕獲裝置1，可以實時地、清晰地拍攝腿部和腳部的動作畫面，控制器2運用計算機圖像處理算法，將動作轉換為機械手臂3運動的指令，控制機械手臂3跟隨用戶的腿部和腳部運動。因此用戶只需移動腿或腳，就可以控制機械手臂3完成一些事務。用戶經過一段時間練習，可以熟練的完成一些日常的生活和工作。比如，控制機械手臂3握持餐具吃飯、執筆寫字、操作計算機等等。對于一些科研人員，可以用腿部腳部控制機械手臂3輔助雙手完成一些實驗操作。

如圖2，本實施例中，動作捕獲裝置1為動作捕捉攝像頭和/或姿態檢測傳感器6，姿態傳感器6可以用魔術帶固定在用戶的鞋子5上。當鞋子5處于桌面底下時，才可以控制機械手臂3工作。姿態傳感器6由三軸陀螺儀傳感器、三軸加速度傳感器、三軸電子羅盤傳感器融合而成。通過算法可以準確的捕獲腳部和腿部動作，并通過無線通信的方式將動作信息發送給控制器2。

本實施例中，用戶可以將常用動作錄制在控制器2。控制器2連接語音識別模塊，用戶可以使用語音指令控制機械手臂3完成常用動作。

在一些實施方式中，機械手臂3還可以安裝在用戶的肩部。手臂殘疾用戶在行走時，機械手臂3可以跟隨步伐作擺臂動作。也可以負重，幫助用戶搬、拿一些物品。在用戶跌倒時，還可以支撐住身體，防止受傷。

以上僅為本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可進行若干變形和改進，這些都屬于本發明保護范圍。