CN103978487A - 一种基于手势的通用机器人末端位置的操控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人自动化控制领域，尤其涉及一种基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，包括：建立触敏显示器与通用机器人控制器之间的连接；检测针对所述触敏显示器的第一预定用户动作，响应于检测到所述第一预定用户动作，所述通用机器人控制器控制所述通用机器人末端位置在立体空间的XY平面上按照所述第一预定用户动作的方向运动；以及检测针对所述触敏显示器的第二预定用户动作，响应于检测到所述第二预定用户动作，所述通用机器人控制器控制所述通用机器人末端位置在立体空间的Z轴方向上按照所述第二预定用户动作的方向运动。本发明提供了一种方法简单、成本较低的通用机器人末端位置的操控方法。

Description

一种基于手势的通用机器人末端位置的操控方法

技术领域

本发明涉及机器人自动化控制领域，尤其涉及一种基于手势的通用机器人末端位置的操控方法。

背景技术

在机器人自动化行业，对机器人末端位置的操控是机器人操控的一个基本要求，传统的机器人通常利用一个物理的操控杆来进行操控，操控杆与机器人连接，通过操控杆的移动控制机器人末端位置的移动，而这样的操控器必须是一个专用的真实装置，其生产成本高，维护成本也较高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明设计开发了一种基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，目的在于提供一种方法简单、成本较低的通用机器人末端位置操控方法。

本发明提供的技术方案为：

一种基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，包括：

建立触敏显示器与通用机器人控制器之间的连接；

检测针对所述触敏显示器的第一预定用户动作，响应于检测到所述第一预定用户动作，所述通用机器人控制器控制所述通用机器人末端位置在立体空间的XY平面上按照所述第一预定用户动作的方向运动；以及

检测针对所述触敏显示器的第二预定用户动作，响应于检测到所述第二预定用户动作，所述通用机器人控制器控制所述通用机器人末端位置在立体空间的Z轴方向上按照所述第二预定用户动作的方向运动。

优选的是，所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，所述第一预定用户动作包括用户单个手指单击所述触敏显示器的任意位置和用户单个手指点击所述触敏显示器的任意位置并沿所述触敏显示器向任意方向运动至另一不同位置。

优选的是，所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，所述第二预定用户动作包括用户两个手指同时单击所述触敏显示器的同一位置和用户两个手指同时点击所述触敏显示器的同一位置并沿所述触敏显示器向任意方向同时运动至另一不同位置。

优选的是，所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，所述第二预定用户动作在所述触敏显示器Y轴方向上的运动规定为所述通用机器人末端位置在立体空间的Z轴方向上的运动。

优选的是，所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，当用户手指在所述触敏显示器上的运动速度V_finger在0～V_fingermax时，所述通用机器人末端位置在立体空间的运动速度V为

V＝V_finger*V_robotmax/V_fingermax，

其中，V_finger为用户手指在所述触敏显示器上的运动速度，V_robotmax为通用机器人末端位置在立体空间中的最大运动速度，V_fingermax为用户手指在所述触敏显示器上的最大运动速度。

优选的是，所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，当用户手指在所述触敏显示器上的运动速度V_finger大于V_fingermax时，所述通用机器人末端位置在立体空间的运动速度V为V_robotmax。

优选的是，所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，根据用户单个手指单击在所述触敏显示器上的任意位置坐标计算出单击点在立体空间XY平面上的方向，该方向即为所述通用机器人末端位置在立体空间的XY平面上的运动方向。

优选的是，所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，根据用户单个手指在所述触敏显示器上从一个任意位置坐标运动到另一不同位置坐标的运动方向，计算出所述通用机器人末端位置在立体空间的XY平面上的运动方向。

优选的是，所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，根据用户两个手指同时单击在所述触敏显示器的同一位置的坐标计算出单击点在立体空间Z轴上的方向，该方向即为所述通用机器人末端位置在立体空间Z轴上的运动方向。

优选的是，所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，根据用户两个手指同时在所述触敏显示器上从同一坐标位置运动到另一不同坐标位置的运动方向，计算出两个手指在所述触敏显示器Y轴上的运动方向，该方向即为所述通用机器人末端位置在立体空间Z轴上的运动方向。

本发明所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，触敏显示器与通用机器人控制器之间通讯连接，通过用户在所述触敏显示器上的不同预定动作方向，所述通用机器人末端位置在立体空间的XY平面或Z轴方向上做相应的运动，当用户在所述触敏显示器上的预定动作停止时，所述通用机器人末端位置在立体空间中的相应运动也结束，且所述通用机器人末端位置的运动速度与所述用户的预定动作速度相关，本发明所述的操控方法简单，成本也较低。

附图说明

图1是本发明所述的触敏显示器的示意图；

图2是本发明的用户单个手指单击触敏显示器的示意图；

图3是本发明的用户单个手指点击触敏显示器并连续运动的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供一种基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，包括：

建立触敏显示器与通用机器人控制器之间的连接，触敏显示器可以为平板电脑、智能手机或其他触摸屏，通用机器人控制器控制末端位置在立体空间的运动；

检测针对所述触敏显示器的第一预定用户动作，响应于检测到所述第一预定用户动作，所述通用机器人控制器控制所述通用机器人末端位置在立体空间的XY平面上按照所述第一预定用户动作的方向运动；以及

检测针对所述触敏显示器的第二预定用户动作，响应于检测到所述第二预定用户动作，所述通用机器人控制器控制所述通用机器人末端位置在立体空间的Z轴方向上按照所述第二预定用户动作的方向运动。

第一预定用户动作和第二预定用户动作均包括步进运动和连续运动两种方式，当用户单个手指单击触敏显示器或向触敏显示器的任意方向运动时，对应通用机器人末端位置在立体空间XY平面上的步进运动或连续运动；当用户两个手指同时单击触敏显示器的同一位置或向触敏显示器的任意方向运动时，对应通用机器人末端位置在立体空间Z轴方向上的步进运动或连续运动。

如图1、图2和图3所示，单箭头表示当用户单个手指操作触敏显示器时，触敏显示器代表立体空间XY平面，触敏显示器中心(X_orig，Y_orig)设为XY平面的原点，触敏显示器的水平方向为立体空间的Y轴方向，且向右为正Y方向，触敏显示器的竖直方向为立体空间的X轴方向，且向下为正X方法。双箭头表示当用户两个手指同时操作触敏显示器时，触敏显示器代表立体空间Z轴方向，Y_orig为Z轴原点，竖直向上为正Z方向。

所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，所述第一预定用户动作包括用户单个手指单击所述触敏显示器的任意位置(X0，Y0)，如图2所示，和用户单个手指点击所述触敏显示器的任意位置(X2,Y2)并沿所述触敏显示器向任意方向运动至另一不同位置(X3,Y3)，如图3所示。

所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，所述第二预定用户动作包括用户两个手指同时单击所述触敏显示器的同一位置(X1，Y1)和用户两个手指同时点击所述触敏显示器的同一位置(X4,Y4)并沿所述触敏显示器向任意方向同时运动至另一不同位置(X5,Y5)。

所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，所述第二预定用户动作在所述触敏显示器Y轴方向上的运动规定为所述通用机器人末端位置在立体空间的Z轴方向上的运动。

所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，当用户手指在所述触敏显示器上的运动速度V_finger在0～V_fingermax时，所述通用机器人末端位置在立体空间的运动速度V为

V＝V_finger*V_robotmax/V_fingermax，

其中，V_finger为用户手指在所述触敏显示器上的运动速度，V_robotmax为通用机器人末端位置在立体空间中的最大运动速度，V_fingermax为用户手指在所述触敏显示器上的最大运动速度，由此可根据用户手指在触摸显示器上运动的快慢，设定通用机器人末端位置在立体空间的运动速度大小，用户手指运动慢时，通用机器人末端位置的运动速度小，用户手指运动快时，通用机器人末端位置的运动速度大。

所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，当用户手指在所述触敏显示器上的运动速度V_finger大于V_fingermax时，所述通用机器人末端位置在立体空间的运动速度V为V_robotmax，V_robotmax与通用机器人的型号和实际工作需要相关。

所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，根据用户单个手指单击在所述触敏显示器上的任意位置坐标(X0，Y0)计算出单击点在立体空间XY平面上的方向为该方向即为所述通用机器人末端位置在立体空间的XY平面上的运动方向 $\stackrel{\‾}{(Y0-Y_{\mathrm{orig}},X0-X_{\mathrm{orig}})}.$

所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，根据用户单个手指在所述触敏显示器上从一个任意位置坐标(X2,Y2)运动到另一不同位置坐标(X3,Y3)的运动方向计算出所述通用机器人末端位置在立体空间的XY平面上的运动方向当用户手指离开触敏显示器时，通用机器人末端位置停止运动。

所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，根据用户两个手指同时单击在所述触敏显示器的同一位置的坐标(X1，Y1)计算出单击点在立体空间Z轴上的方向该方向即为所述通用机器人末端位置在立体空间Z轴上的运动方向

所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法中，根据用户两个手指同时在所述触敏显示器上从同一坐标位置(X4,Y4)运动到另一不同坐标位置(X5,Y5)的运动方向，计算出两个手指在所述触敏显示器Y轴上的运动方向该方向即为所述通用机器人末端位置在立体空间Z轴上的运动方向当用户手指离开触敏显示器时，通用机器人末端位置停止运动。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在于，包括：

建立触敏显示器与通用机器人控制器之间的连接；

检测针对所述触敏显示器的第一预定用户动作，响应于检测到所述第一预定用户动作，所述通用机器人控制器控制所述通用机器人末端位置在立体空间的XY平面上按照所述第一预定用户动作的方向运动；以及

检测针对所述触敏显示器的第二预定用户动作，响应于检测到所述第二预定用户动作，所述通用机器人控制器控制所述通用机器人末端位置在立体空间的Z轴方向上按照所述第二预定用户动作的方向运动。

2.如权利要求1所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在于，所述第一预定用户动作包括用户单个手指单击所述触敏显示器的任意位置和用户单个手指点击所述触敏显示器的任意位置并沿所述触敏显示器向任意方向运动至另一不同位置。

3.如权利要求2所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在于，所述第二预定用户动作包括用户两个手指同时单击所述触敏显示器的同一位置和用户两个手指同时点击所述触敏显示器的同一位置并沿所述触敏显示器向任意方向同时运动至另一不同位置。

4.如权利要求3所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在于，所述第二预定用户动作在所述触敏显示器Y轴方向上的运动规定为所述通用机器人末端位置在立体空间的Z轴方向上的运动。

5.如权利要求4所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在于，当用户手指在所述触敏显示器上的运动速度V_finger在0～V_fingermax时，所述通用机器人末端位置在立体空间的运动速度V为

V＝V_finger*V_robotmax/V_fingermax，

其中，V_finger为用户手指在所述触敏显示器上的运动速度，V_robotmax为通用机器人末端位置在立体空间中的最大运动速度，V_fingermax为用户手指在所述触敏显示器上的最大运动速度。

6.如权利要求5所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在于，当用户手指在所述触敏显示器上的运动速度V_finger大于V_fingermax时，所述通用机器人末端位置在立体空间的运动速度V为V_robotmax。

7.如权利要求2所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在于，根据用户单个手指单击在所述触敏显示器上的任意位置坐标计算出单击点在立体空间XY平面上的方向，该方向即为所述通用机器人末端位置在立体空间的XY平面上的运动方向。

8.如权利要求7所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在于，根据用户单个手指在所述触敏显示器上从一个任意位置坐标运动到另一不同位置坐标的运动方向，计算出所述通用机器人末端位置在立体空间的XY平面上的运动方向。

9.如权利要求4所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在于，根据用户两个手指同时单击在所述触敏显示器的同一位置的坐标计算出单击点在立体空间Z轴上的方向，该方向即为所述通用机器人末端位置在立体空间Z轴上的运动方向。

10.如权利要求9所述的基于手势的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在于，根据用户两个手指同时在所述触敏显示器上从同一坐标位置运动到另一不同坐标位置的运动方向，计算出两个手指在所述触敏显示器Y轴上的运动方向，该方向即为所述通用机器人末端位置在立体空间Z轴上的运动方向。