[發(fā)明專利]一種基于姿態(tài)傳感器的機(jī)械手臂

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810344315.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN110153986A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李旭東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北新清科教育科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J5/00
• 分類號(hào): B25J5/00;B25J11/00;B25J9/08;B25J9/16;B25J19/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 黃玉玨

本發(fā)明公開了一種基于姿態(tài)傳感器的機(jī)械手臂，它由實(shí)戰(zhàn)型機(jī)器人、云服務(wù)器系統(tǒng)、姿態(tài)模塊組成。實(shí)戰(zhàn)型機(jī)器人包括全向移動(dòng)車底、控制主機(jī)、電源模塊、單雙目視覺、機(jī)械強(qiáng)手臂、腰間小手臂、末端夾握球拍；云服務(wù)器系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫表單及監(jiān)控調(diào)度功能模塊；姿態(tài)模塊包括了姿態(tài)傳感器、4G模塊、WIFI模塊、主控制器、電源接口、按鍵指示燈；姿態(tài)模塊固定在機(jī)械強(qiáng)手臂末端、隨機(jī)械強(qiáng)手臂一起運(yùn)動(dòng)、傳輸六個(gè)實(shí)時(shí)參數(shù)；主控制器按100毫秒間隔采集姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)，上傳一分球過程發(fā)球接球?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)塊；當(dāng)運(yùn)行閃亮燈停止閃亮?xí)r，人工手動(dòng)先按動(dòng)上電鍵使姿態(tài)模塊失電從而電源指示燈滅、再按動(dòng)上電鍵使得姿態(tài)模塊得電從而電源指示燈亮以恢復(fù)姿態(tài)模塊正常運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于姿態(tài)傳感器的機(jī)械手臂，更具體說是涉及一種運(yùn)用無線通信、姿態(tài)傳感器、嵌入式控制技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的機(jī)械手臂。

背景技術(shù)

當(dāng)前正處于機(jī)器換人產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型熱潮中，機(jī)器人應(yīng)用越來越廣泛。

在工廠生產(chǎn)流水線總裝車間應(yīng)用的自動(dòng)化裝備及機(jī)器人，采取了定制模式應(yīng)用，即針對(duì)一條流水線一類產(chǎn)品總裝車間特點(diǎn)，專門定制開發(fā)一套自動(dòng)化裝備及固定安裝確定功能機(jī)器人。

然而，在家庭應(yīng)用情景如圖1所示的實(shí)戰(zhàn)型象棋機(jī)器人，在場(chǎng)館應(yīng)用情景如圖2所示的實(shí)戰(zhàn)型羽毛球機(jī)器人，是機(jī)器人應(yīng)用又一類情景；場(chǎng)館家庭應(yīng)用情景機(jī)械人最大特點(diǎn)是需要不斷迭代升級(jí)，如實(shí)戰(zhàn)型象棋機(jī)器人戰(zhàn)勝業(yè)余老人棋手比較容易，但戰(zhàn)勝專業(yè)老人棋手則非常緩慢，又如實(shí)戰(zhàn)型羽毛球機(jī)器人從起步技能到戰(zhàn)勝省級(jí)專業(yè)羽毛球運(yùn)動(dòng)員，都需要一個(gè)緩慢迭代升級(jí)過程。

實(shí)戰(zhàn)型象棋機(jī)器人其機(jī)械手臂只問結(jié)果不關(guān)驅(qū)動(dòng)過程，重要關(guān)注從棋盤哪個(gè)位置拿取象棋及將象棋放回棋盤哪個(gè)位置，而從棋盤上拿取象棋至把象棋再放回棋盤上這個(gè)動(dòng)作細(xì)節(jié)過程則不重要。

如圖2所示的實(shí)戰(zhàn)型羽毛球機(jī)器人自對(duì)方發(fā)球或我方發(fā)球，雙方來來回回?fù)羟颍敝劣鹈蚵涞兀烙鹈蛞?guī)則判定一方得一分。在這一分球過程中實(shí)戰(zhàn)型羽毛球機(jī)器人機(jī)械強(qiáng)手臂必須不間斷地動(dòng)作，這些動(dòng)作包括發(fā)球、低位挑球、平位推球、高位殺球、高位吊球、高位遠(yuǎn)球、網(wǎng)前搓球等。非直接身體對(duì)抗球類運(yùn)動(dòng)如實(shí)戰(zhàn)型羽毛球機(jī)器人、如實(shí)戰(zhàn)型乒乓球機(jī)器人、如實(shí)戰(zhàn)型網(wǎng)球機(jī)器人，球場(chǎng)一邊是教練員運(yùn)動(dòng)員球場(chǎng)另一邊是實(shí)戰(zhàn)型機(jī)器人，對(duì)抗比拼都是以一分球輸贏為依據(jù)。在這一分球過程中實(shí)戰(zhàn)型機(jī)器人機(jī)械強(qiáng)手臂必須不間斷地動(dòng)作，這些動(dòng)作包括羽毛球運(yùn)動(dòng)、乒乓球運(yùn)動(dòng)、網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)所有類型動(dòng)作技戰(zhàn)術(shù)。

需要不斷迭代升級(jí)的產(chǎn)品可選擇共享分享研制模式，組織單位發(fā)布迭代標(biāo)號(hào)規(guī)定指標(biāo)參數(shù)，研制單位經(jīng)過研究開發(fā)內(nèi)測(cè)后上傳迭代版本，測(cè)試單位教練員運(yùn)動(dòng)員與實(shí)戰(zhàn)型羽毛球機(jī)器人對(duì)抗比賽后給出評(píng)估結(jié)論，組織單位匯總各測(cè)試單位評(píng)估結(jié)論最終確認(rèn)研制單位迭代版本是否具備發(fā)布權(quán)，組織單位還須將實(shí)戰(zhàn)型機(jī)器人分至研制單位測(cè)試單位。

迭代升級(jí)產(chǎn)品共享分享研制模式重要基礎(chǔ)是分布在全國區(qū)縣測(cè)試單位所上傳的評(píng)估結(jié)論。組織單位確認(rèn)測(cè)試單位上傳評(píng)估結(jié)論真實(shí)有效是整個(gè)流程的關(guān)鍵核心。為此組織單位不僅要得到測(cè)試單位上傳的評(píng)估結(jié)論，組織單位也需要知曉教練員運(yùn)動(dòng)員與實(shí)戰(zhàn)型羽毛球機(jī)器人對(duì)抗比賽過程中，實(shí)戰(zhàn)型羽毛球機(jī)器人具體動(dòng)作表現(xiàn)。

運(yùn)動(dòng)手環(huán)記錄心率、距離、散步跑步步數(shù)，運(yùn)動(dòng)手環(huán)選擇藍(lán)牙通訊與手機(jī)APP連接，運(yùn)動(dòng)手環(huán)低功耗運(yùn)轉(zhuǎn)由隨帶鋰電池供電；運(yùn)動(dòng)手環(huán)是戴在人手腕上。運(yùn)動(dòng)手環(huán)技術(shù)在跟蹤運(yùn)動(dòng)過程具有一定合理性，但運(yùn)動(dòng)手環(huán)依人手腕佩戴設(shè)計(jì)，在智能手機(jī)APP上觀看結(jié)果，但實(shí)戰(zhàn)型機(jī)器人機(jī)械強(qiáng)手臂是裝備，是由多關(guān)節(jié)組成的,包括第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)、第三關(guān)節(jié)及末端關(guān)節(jié)；各關(guān)節(jié)動(dòng)作都將帶動(dòng)末端關(guān)節(jié)移動(dòng)從而帶動(dòng)末端夾握的羽毛球拍子在空間揮舞。

實(shí)戰(zhàn)型機(jī)器人選擇共享分享研制模式后，組織單位收到測(cè)試單位上傳的評(píng)估結(jié)論，組織單位如何獨(dú)立于研制單位獨(dú)立于測(cè)試單位，還能知曉該對(duì)抗比賽過程中實(shí)戰(zhàn)型機(jī)器人具體動(dòng)作統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，是非直接身體對(duì)抗球類實(shí)戰(zhàn)型機(jī)器人迭代升級(jí)循環(huán)推進(jìn)過程中目前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容