[發明專利]一種基于示教機械手的琵琶示教系統及方法

在審

• 申請號: 202010430241.5
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111508312A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 魯娜
• 申請（專利權）人: 浙江財經大學
• 主分類號: G09B15/00
• 分類號: G09B15/00;G06F3/01
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 田金霞

1.一種基于示教機械手的琵琶示教系統，其特征在于，包括：琵琶控制系統、示教機械手系統和數據手套系統，所述琵琶控制系統分別與所述示教機械手系統和所述數據手套系統電性連接，所述數據手套系統用于獲取關節角度數據，所述示教機械手系統用于根據所述關節角度數據生成在琵琶本體上進行彈奏示教的彈奏數據并根據所述彈奏數據對彈奏動作進行提示，所述琵琶控制系統用于獲取音頻數據并根據所述音頻數據和所述彈奏數據對彈奏動作進行提示。

2.根據權利要求1所述一種基于示教機械手的琵琶示教系統，其特征在于，所述示教機械手系統包括第一指示單元，所述琵琶控制系統包括第二指示單元、音頻采集單元和第三單片機；所述第一指示單元用于根據所述彈奏數據對所述彈奏動作進行提示，所述第二指示單元用于根據所述彈奏數據和所述音頻采集單元采集到的所述音頻數據對所述彈奏動作進行提示，所述第三單片機用于獲取所述彈奏數據和所述音頻數據并將所述彈奏數據和所述音頻數據通過通訊模塊傳輸到云端服務器，從而實現遠程示教。

3.根據權利要求1所述一種基于示教機械手的琵琶示教系統，其特征在于，所述數據手套系統包括數據手套、數據采集模塊、數據校正模塊和數據分析模塊，所述數據采集模塊用于采集所述數據手套上的示教數據，所述數據校正模塊用于對采集到的示教數據進行校正；所述數據分析模塊用于對校正后的示教數據進行分析處理，得到關節角度數據。

4.根據權利要求1所述一種基于示教機械手的琵琶示教系統，其特征在于，所述示教機械手系統包括示教機械手、映射模塊和驅動模塊；所述映射模塊用于將所述數據手套的關節角度數據映射為所述示教機械手的關節角度數據；所述驅動模塊根據獲得的所述示教機械手的關節角度數據驅動所述示教機械手在所述琵琶本體上進行彈奏示教。

5.根據權利要求4所述一種基于示教機械手的琵琶示教系統，其特征在于，所述驅動模塊包括執行機構、旋轉解碼器和處理器，所述執行機構將所述示教機械手的關節角度數據發送給所述旋轉解碼器，所述旋轉解碼器根據所述示教機械手的關節角度數據得到示教機械手各部位的空間坐標數據，所述示教機械手各部位的空間坐標數據通過示教編程存儲到所述處理器生成彈奏數據，所述處理器根據所述彈奏數據自動生成彈奏手法的作業程序并控制所述執行機構在所述琵琶本體上進行彈奏示教。

6.一種基于示教機械手的琵琶示教方法，其特征在于，包括：

獲取關節角度數據；

對所述關節角度數據進行分析處理，生成在琵琶本體上進行彈奏示教的彈奏數據；

根據所述彈奏數據和采集到的音頻數據對彈奏動作進行提示。

7.根據權利要求6所述一種基于示教機械手的琵琶示教方法，其特征在于，所述獲取手指關節角度數據，具體包括以下步驟：

采集示教數據；

對采集到的示教數據進行校正；

對校正后的示教數據進行分析處理，得到關節角度數據。

8.根據權利要求6所述一種基于示教機械手的琵琶示教方法，其特征在于，還包括以下步驟：在所述獲取關節角度數據之后，發送數據指令。

9.根據權利要求8所述一種基于示教機械手的琵琶示教方法，其特征在于，所述數據指令包括教師示范數據指令或糾錯練習數據指令或人機合奏數據指令。

10.根據權利要求6所述一種基于示教機械手的琵琶示教方法，其特征在于，所述對所述關節角度數據進行分析處理，生成在琵琶本體上進行彈奏示教的彈奏數據，具體包括以下步驟：

接收所述關節角度數據；

將所述關節角度數據映射為示教機械手的關節角度數據；

將所述示教機械手的關節角度數據解碼為所述示教機械手各部位的空間坐標數據；

將所述示教機械手各部位的空間坐標數據通過示教編程進行存儲，生成在琵琶本體上進行彈奏示教的彈奏數據。