[發明專利]一種可穿戴式口型捕捉設備及其使用方法

在審

• 申請號: 202010135880.9
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111267130A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 貢亮;陸杰
• 申請（專利權）人: 拉瑪機器人（上海）有限公司
• 主分類號: B25J13/08
• 分類號: B25J13/08;B25J13/00;G06F3/01
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 姜杉

1.一種可穿戴式口型捕捉設備，包括：控制器、傳感器和固定帶，其特征在于：所述傳感器能獲得自身姿態的三個歐拉角；

所述傳感器的數量不少于兩個，包括第一傳感器和第二傳感器；

所述第一傳感器和所述第二傳感器分別連接所述控制器；所述第一傳感器采集并傳輸第一姿態信息給所述控制器；所述第二傳感器采集并傳輸第二姿態信息給所述控制器；

所述控制器固定在所述固定帶上；

所述第一傳感器和所述第二傳感器的位置是可調節的，所述第一傳感器貼近用戶下巴，所述第二傳感器貼近用戶后腦。

2.根據權利要求1所述的一種可穿戴式口型捕捉設備，其特征在于：所述傳感器為九軸傳感器。

3.根據權利要求1所述的一種可穿戴式口型捕捉設備，其特征在于：所述固定帶包括頭帶、下巴帶和下巴托，所述下巴帶穿過所述下巴托；所述第一傳感器固定在所述下巴托內；所述控制器固定在所述頭帶上；所述下巴帶為松緊帶；所述第二傳感器的位置緊貼所述控制器。

4.根據權利要求1所述的一種可穿戴式口型捕捉設備，其特征在于：還包括外部電腦；所述控制器上設置有通訊接口；所述通訊接口連接外部電腦；所述控制器通過所述通訊接口傳輸數據給所述外部電腦；

所述通訊接口為USB接口、藍牙接口、WLAN接口中的一種或者多種。

5.根據權利要求1所述的一種可穿戴式口型捕捉設備，其特征在于：所述控制器為基于Arduino Nano的嵌入式設備；所述控制器使用杜邦線連接所述第一傳感器與所述第二傳感器。

6.根據權利要求4所述的一種可穿戴式口型捕捉設備，其特征在于：還包括嘴部姿態模擬機器人；所述嘴部姿態模擬機器人包括電機和機器人控制器；所述機器人控制器連接并控制所述電機的運行；

所述機器人控制器連接所述外部電腦。

7.一種嘴部張角獲取方法，使用權利要求1-權利要求6任一所述的一種可穿戴式口型捕捉設備，其特征在于：包括：

S1：用戶穿戴所述一種可穿戴式口型捕捉設備；

S2：所述第一傳感器生成第一初始姿態信息并傳輸給所述控制器，所述第二傳感器生成第二初始姿態信息并傳輸給所述控制器；

S3：用戶進行嘴部運動；

S4：所述第一傳感器采集所述第一姿態信息并將所述第一姿態信息傳輸給所述控制器，所述第二傳感器采集所述第二姿態信息并將所述第二姿態信息傳輸給所述控制器；

S5：所述控制器根據所述第一姿態信息和所述第一初始姿態信息生成第一旋轉矩陣，所述第二姿態信息和所述第二初始姿態信息生成第二旋轉矩陣；

S6：所述控制器根據所述第一旋轉矩陣和所述第二旋轉矩陣產生第一法向量和第二法向量；

S7：所述控制器根據所述第一法向量和所述第二法向量產生所述傳感器的夾角并回到S2。

8.根據權利要求7所述的一種嘴部張角獲取方法，其特征在于：還包括SX：用戶脫掉所述一種可穿戴式口型捕捉設備，結束所述的一種嘴部張角獲取方法。

9.一種人體嘴部的機器人模仿方法，使用權利要求7-8任一所述的一種可穿戴式口型捕捉設備；基于權利要求8所述的一種嘴部張角獲取方法，其特征在于，包括：

S8：所述外部計算機監聽所述控制器；

S9：所述控制器將所述夾角傳輸給所述外部計算機；

S10：所述外部計算機根據所述夾角生成理論歐拉角并傳輸給機器人控制器，所述機器人控制器根據所述理論歐拉角生成理論電機動作驅動電機轉動；

S11：機器人傳感器檢測機器人姿態并產生實際歐拉角并將所述實際歐拉角傳輸給所述機器人控制器；

S12：所述機器人控制器比較所述實際歐拉角和所述理論歐拉角并產生誤差數據；

S13：若所述誤差數據在可容忍范圍內，回到S9；否則，所述機器人控制器根據所述誤差數據產生誤差修正電機動作并根據所述誤差修正數據驅動所述電機轉動并回到S10。

10.根據權利要求9所述的一種人體嘴部的機器人模仿方法，還包括S8A：所述外部計算機判斷所述夾角的量是否可執行，若所述夾角不可執行，發出警告信息并結束一種人體嘴部的機器人模仿方法。