[實用新型]基于人體骨骼識別的仿生機械臂

有效

• 申請號: 201921313552.2
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN210732455U
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 于兆勤;鐘嘉峰;廖銘宇;葉泳蓓;陳桂紅
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J9/16;B25J17/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 張金福

本實用新型公開一種基于人體骨骼識別的仿生機械臂，包括支撐座、固定于支撐座的計算機視覺系統、具有人手臂骨型常規結構的機械臂本體、仿生驅動構件，計算機視覺系統與仿生驅動構件電連接，仿生驅動構件設置于支撐座的上部且連接機械臂本體的肩關節，及對應設置于機械臂本體的其他各關節位置并將機械臂本體連接于一體，計算機視覺系統跟蹤采集人體手臂運動信息，基于人體手臂運動信息對人體手臂骨骼運動進行三維重建，獲取人體手臂骨骼各關節點的驅動數據并分別將之發送至仿生驅動構件，仿生驅動構件根據驅動數據帶動機械臂本體運動。本實用新型提供了一種結構更靈活、控制更方便的仿生機械臂。

技術領域

本實用新型涉及計算機視覺與智能控制領域，尤其涉及基于人體骨骼識別的仿生機械臂。

背景技術

目前現有的機械臂存在著很大的弊端。比如機械臂的控制不靈活，抓取功能不夠智能，特別是面對抓取對象大小不等、抓取地理位置地形復雜的情況，機械臂難以操控。而在這種情況下，一般還需要人工的調試或者是控制程序的重新編碼，才能解決問題，致使機械臂使用范圍具有很大的局限性。

實用新型內容

本實用新型為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷(不足)，提供一種基于人體骨骼識別的仿生機械臂。

本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術問題。

為了達到上述技術效果，本實用新型的技術方案如下：

一種基于人體骨骼識別的仿生機械臂，包括支撐座、固定于支撐座的計算機視覺系統、具有人手臂骨型常規結構的機械臂本體、仿生驅動構件，計算機視覺系統與仿生驅動構件電連接，仿生驅動構件設置于支撐座的上部且連接機械臂本體的肩關節，及對應設置于機械臂本體的其他各關節位置并將機械臂本體連接于一體，計算機視覺系統跟蹤采集人體手臂運動信息，基于人體手臂運動信息對人體手臂骨骼運動進行三維重建，獲取人體手臂骨骼各關節點的驅動數據并分別將之發送至仿生驅動構件，仿生驅動構件根據驅動數據帶動機械臂本體運動。

優選地，所述機械臂本體包括機械上臂，所述仿生驅動構件包括第一舵機、第一齒輪、第一鎖緊螺母，所述第一舵機的機身固定于支撐座的上部且位于固定攝像頭的鄰側面，第一舵機轉動軸的外周緣設有第一螺紋，第一舵機轉動軸貫穿第一齒輪中心孔，通過第一鎖緊螺母與第一螺紋配合連接，將第一齒輪固定于第一舵機轉動軸，機械上臂肩關節設有第一配合齒輪，通過第一齒輪與第一配合齒輪嚙齒咬合將機械上臂肩關節可活動地連接于支撐座。

優選地，所述機械臂本體包括機械上臂，所述仿生驅動構件包括第一舵機、第一齒輪、第一中心軸、第一螺栓，所述第一舵機的機身固定于支撐座的上部，第一舵機轉動軸的外周緣設有內螺紋，第一齒輪中心孔面設有與第一螺紋配合連接的外螺紋，第一舵機轉動軸貫穿第一齒輪中心孔通過內外螺紋配合連接，第一齒輪鑲嵌于第一中心軸的一端，第一中心軸的另一端通過第一螺栓連接于機械上臂的肩關節。

優選地，所述機械臂本體還包括機械前臂，所述仿生驅動構件還包括第二舵機、第二齒輪、第二鎖緊螺母，所述第二舵機的機身固定于機械上臂肘關節，第二舵機的轉動軸的外周緣設有第二螺紋，第二舵機轉動軸貫穿第二齒輪中心孔，通過第二鎖緊螺母與第二螺紋配連接，將第二齒輪固定于第二舵機轉動軸，機械前臂肘關節設有第二配合齒輪，通過第二齒輪與第二配合齒輪的嚙齒咬合將機械前臂肘關節可活動地連接于機械上臂肘關節。

優選地，所述機械臂本體還包括機械前臂，所述仿生驅動構件還包括第二舵機、[型支架、]型支架和螺栓，所述第二舵機的兩側分別設置有兩對對稱齒輪，一對對稱齒輪分別固定[型支架的兩自由端，另一對對稱齒輪分別固定]型支架的兩自由端，[型支架和]型支架的橫向長度大于第二舵機的機身長度，[型支架縱側面通過螺栓固定連接機械上臂的肘關節，]型支架縱側面通過螺栓固定連接機械前臂肘關節。