[發(fā)明專利]一種用于隨動控制的穿戴式機器人控制器

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• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113199458A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐航
• 申請（專利權(quán)）人: 宿州賽爾沃德物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京高航知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 李浩

本發(fā)明公開了一種用于隨動控制的穿戴式機器人控制器，采用等比例線性并聯(lián)控制，以被控制機器人關(guān)鍵連接點及空間定位關(guān)系，對應(yīng)構(gòu)造類似機器人活動骨架的穿戴式控制器，在穿戴式控制器上，對應(yīng)被驅(qū)動機器人運動油缸的位置設(shè)置等比例直線位移傳感器，穿戴在人體上的控制器接收人體動作所帶動傳感器的反饋信號，通過伺服油泵控制機器人對應(yīng)位置的運動油缸運動，從而實現(xiàn)被驅(qū)動機器人與控制人的隨動。本發(fā)明以機器人關(guān)鍵連接點及空間定位關(guān)系，將驅(qū)動機器人運動的油缸替換為等比例直線位移傳感器，并設(shè)計旋轉(zhuǎn)電位器提供信號驅(qū)動，人穿上即可帶動所有與運動有關(guān)的傳感器同時動作，控制靈活精準，抗干擾強；設(shè)計結(jié)構(gòu)輕巧，穿戴方便，且便于攜帶。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于隨動控制的穿戴式機器人控制器，屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有隨動機器人控制技術(shù)主要有以下幾種：一種采用光學識別安裝于人體上的定位追蹤點，然后通過算法驅(qū)動機器人，需要多個空間攝像頭，成本較高，且場地受限；一種是采用陀螺儀等姿態(tài)傳感器作為空間定位,通過算法進行人體關(guān)節(jié)定位,然后通過算法驅(qū)動機器人，其定位精度和穩(wěn)定性較差，受磁場影響較大；還有一種是基于角度傳感器的固定架，每個關(guān)節(jié)串聯(lián)控制，體積較大且控制不靈活。

因此，要實現(xiàn)機器人的精準隨動控制，還需要研究更好的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于隨動控制的穿戴式機器人控制器，穿戴式控制器設(shè)計輕巧，穿戴方便，對機器人的控制靈活精準、抗干擾性強。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種用于隨動控制的穿戴式機器人控制器，采用等比例線性并聯(lián)控制，以被控制機器人關(guān)鍵連接點及空間定位關(guān)系，對應(yīng)構(gòu)造類似機器人活動骨架的穿戴式控制器，在穿戴式控制器上，對應(yīng)被驅(qū)動機器人運動油缸的位置設(shè)置等比例直線位移傳感器，穿戴在人體上的控制器接收人體動作所帶動傳感器的反饋信號，通過伺服油泵控制機器人對應(yīng)位置的運動油缸運動，從而實現(xiàn)被驅(qū)動機器人與控制人的隨動。

進一步的，所述穿戴式機器人控制器包括穿戴件、控制骨架，控制骨架安裝在穿戴件上。

更進一步的，所述穿戴式機器人控制器包括上身控制器，所述上身控制器的穿戴件為馬甲，上身控制骨架安裝在馬甲上。

更進一步的，所述上身控制器包括骨架和控制傳感器，其中骨架由胸部骨架基板，和安裝在胸部骨架基板兩側(cè)的左、右臂骨架構(gòu)成，所述臂骨架由骨架肩軸、骨架肩連接件、骨架大臂、骨架小臂組成，骨架肩軸一端連接胸部骨架基板，另一端連接骨架肩連接件，大臂自旋電位器的固定端安裝在骨架肩連接件上，輸出端連接骨架大臂的一端，骨架大臂的另一端和骨架小臂的一端鉸接，小臂位移傳感器一端連接骨架大臂，另一端連接骨架小臂，背闊肌處位移傳感器一端通過傳感器連接球頭安裝在骨架肩連接件上，另一端安裝在胸部骨架基板上，胸大肌處位移傳感器的一端安裝在骨架肩連接件上，另一端安裝在胸部骨架基板中部向外的延伸支架上，在骨架小臂上設(shè)置護腕套，控制人穿上馬甲并將護腕套與手腕連接。

本發(fā)明的有益效果是：以機器人關(guān)鍵連接點及空間定位關(guān)系，設(shè)計能活動的類似機器人的活動骨架，將驅(qū)動機器人運動的油缸替換為等比例直線位移傳感器，并在骨架上設(shè)計的旋轉(zhuǎn)電位器提供信號驅(qū)動機器人大臂沿大臂軸心做旋轉(zhuǎn)運動，人穿上即可帶動所有與運動有關(guān)的傳感器同時動作，控制靈活精準，抗干擾強；設(shè)計結(jié)構(gòu)輕巧，穿戴方便，且便于攜帶。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。

圖1為本發(fā)明實施例2的軸側(cè)圖；

圖2為本發(fā)明實施例2的側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明實施例2去掉馬甲的后軸側(cè)圖；

圖4為本發(fā)明實施例2被控制機器人結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明實施例2控制人的穿戴示意圖。