CN106926260A - 一种遥操作机器人交互控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种遥操作机器人交互控制器，其包括：支撑架；主机箱，由支撑架支撑，用于收容电气部分；左传感机械臂，安装在主机箱左侧，与电气部分电连接；右传感机械臂，安装在主机箱右侧，与电气部分电连接；若干个踏板，安装在支撑架下端，与电气部分电连接，用于控制机器人行进机构运动。本发明的遥操作机器人交互控制器结构简单，合理排布各类功能部件，一体化，通用化，并且操作人可采用坐姿进行遥操作机器人，操作方便，省力。

Description

一种遥操作机器人交互控制器
技术领域
本发明的实施例涉及机器人领域，具体而言，涉及一种遥操作机器人交互控制器。
背景技术
在机器人遥操作过程中，控制人需要一个高效率、舒适、稳定、兼容性好的控制器媒介，来对机器人下达各种命令，并接受感觉信息。目前机器人控制器主要分为以下三类。
第一类是键盘式(包括机械键盘、触摸屏模拟键盘)和游戏摇杆式，这种机器人控制器的特征是每个机器人运动自由度分别由一个按键或者摇杆控制，每个机器人动作要分解为多个自由度分别调整后才能完成，控制效率低下，而且这些机器人控制器只适合对动作简单、重复的任务进行控制，不适合控制交互类、服务类等行为复杂的机器人。
第二类是使用视频分析、无线电技术等非接触地捕捉控制人的动作，转化为可执行指令后，再传输给机器人。但此类技术无法适应与人类手臂结构有区别的机器人机械臂类型，而且因为控制人的动作是悬空、非接触的，控制人无法得到反馈和参考，无法感觉到怎样的动作指令对完成任务是合适的。
第三类是使用关节串联式的机械结构，通过角度传感器，直接测量机械结构上每个关节的角度、速度等得到指令，同时控制人也能够从控制器上得到机器人机械臂结构、运动的参考，接收到机器人的反馈。但此类控制器也有不足，即功能上单一，未与机器人的其它操作环节进行整合，因此也很少被应用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种结构简单，一体化，通用化，操作方便的遥操作机器人交互控制器。该交互控制器所控制的最为适合的是具有两侧对称机械臂，和通过轮、履带等机构行进的机器人类型。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种遥操作机器人交互控制器，其包括：支撑架；主机箱，由支撑架支撑，用于收容电气部分；左传感机械臂，安装在主机箱左侧，与电气部分电连接；右传感机械臂，安装在主机箱右侧，与电气部分电连接；若干个踏板，安装在支撑架下端，与电气部分电连接，用于控制机器人行进机构运动。
此外，本发明还提供如下附属技术方案：
优选地，遥操作机器人交互控制器还包括手操作杆，可拆卸地安装在所述主机箱上方，与电气部分电连接，用于控制机器人视角上下左右运动，以及控制机器人整体前后左右运动。
优选地，遥操作机器人交互控制器还包括脚操作杆，安装在所述支撑架下端，与电气部分电连接，用于控制机器人视角上下左右运动。
优选地，支撑架包括底座和伸缩杆，伸缩杆长度可调，所述主机箱安装在伸缩杆上端。
优选地，主机箱上表面设置有可拆卸的支架，该支架用于放置视频终端。
优选地，若干个踏板包括左一踏板、左二踏板、右一踏板和右二踏板，左一踏板和左二踏板用于控制机器人左侧行进机构前进和后退，右一踏板和右二踏板用于控制机器人右侧行进机构前进和后退。
相比于现有技术，本发明的优势在于：本发明的遥操作机器人交互控制器结构简单，合理排布各类功能部件，一体化，通用化，并且操作人可采用坐姿进行遥操作机器人，做出较复杂动作，操作方便，省力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，并非对本发明的限制。
图1是本发明的遥操作机器人交互控制器的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案作进一步非限制性的详细描述。
本发明的交互控制器所控制的机器人以家用、服务型机器人为主，机器人的结构形式为：左右轮式、履带式移动，接近人类的左右对称双臂结构，以及可以上下左右改变视角的头部。
如图1所示，主机箱1由支撑架2支撑，主机箱1为本交互控制器的核心部件，其设计成方块状，内部安装电气部分，电气部分包括但不限于电源模块、处理器模块、以及通信模块，电气部分的数据处理为现有技术，非本发明保护点。支撑架2包括底座2a和伸缩杆2b，伸缩杆2b具备伸缩功能，主机箱1安装在伸缩杆2b上端，通过调节伸缩杆2b实现主机箱1高度升降，以适应不同身高的人使用。
主机箱1左侧安装左传感机械臂3，右侧安装右传感机械臂4，该左、右传感机械臂3、4均与电气部分电连接，分别采集控制人的双手动作指令，控制机器人的左右机械臂；传感机械臂末端有机器人传感手爪控制器，可以控制机器人手爪的动作；可以根据不同的机器人机械臂、手爪类型，换用不同自由度、不同串联顺序、不同尺寸的传感机械臂和手爪控制器；传感机械臂不与控制人的双臂进行捆绑固定，以方便控制人随时停下控制过程，腾空手去处理身边的其它事务。
主机箱1的上方设置有可拆卸的2自由度手操作杆，包括左手操作杆5和右手操作杆6，该左、右手操作杆5、6均与电气部分电连接，并且左手操作杆5控制机器人视角上下左右运动，右手操作杆6控制机器人整体前后左右运动。主机箱1的上平面还可用于放置视频终端，如平板电脑、手机、笔记本电能，视频终端可与机器人建立视频通讯，通过机器人实时监控远端环境。为了更好定位平板电脑和手机，主机箱1上还设置有可拆卸的支架10，平板电脑和手机可放置在支架10上。
支撑座2的底座2a上安装有若干个踏板，脚操作杆，以及启停开关9。本实施例中，踏板包括左一踏板7a、左二踏板7b、右一踏板7c和右二踏板7d，左一踏板7a用于控制机器人左行进机构前进，左二踏板7b用于控制机器人左行进机构后退，右一踏板7c用于控制机器人右行进机构前进，右二踏板7d用于控制机器人右行进机构后退。脚操作杆包括左脚操作杆8a和右脚操作杆8b，左脚操纵杆8a控制机器人视角的俯仰，右脚操纵杆8b控制机器人视角的左右转向。启停开关9控制控制器信号的传输开始和停止。
本发明的遥操作机器人交互控制器在使用时，控制人呈坐姿，将本交互控制器置于正前方，调整主机箱1高度为大致在肩部和胸部之间。如果使用手机或平板电脑作为视频终端，可以将支架10安装在主机箱1上表面，如果使用笔记本电脑作为视频终端，则将支架10拆去。建立起与目标机器人的通讯连接后，控制人踩下启停开关9开始控制；需暂停时可以踩下启停开关9暂停，而不需要关闭控制器和机器人之间的信道连接。如果控制过程中不需要控制机器人的手部动作，则控制人可以只使用主机箱1上的两个手操作杆完成对机器人转头、整体行进的控制；如果需要控制机器人手部动作，控制人则使用下方的踏板和脚操纵杆来控制机器人转头、整体行进。
综上所述，本发明的遥操作机器人交互控制器结构简单，合理排布各类功能部件，一体化，通用化，并且操作人可采用坐姿进行遥操作机器人，做出较复杂动作，操作方便，省力。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种遥操作机器人交互控制器，其特征在于其包括：
支撑架；
主机箱，由支撑架支撑，用于收容电气部分；
左传感机械臂，安装在主机箱左侧，与电气部分电连接；
右传感机械臂，安装在主机箱右侧，与电气部分电连接；
若干个踏板，安装在支撑架下端，与电气部分电连接，用于控制机器人行进机构运动。
2.根据权利要求1所述的遥操作机器人交互控制器，其特征在于：还包括手操作杆，可拆卸地安装在所述主机箱上方，与电气部分电连接，用于控制机器人视角上下左右运动，以及控制机器人整体前后左右运动。
3.根据权利要求1所述的遥操作机器人交互控制器，其特征在于：还包括脚操作杆，安装在所述支撑架下端，与电气部分电连接，用于控制机器人视角上下左右运动。
4.根据权利要求1所述的遥操作机器人交互控制器，其特征在于：所述支撑架包括底座和伸缩杆，伸缩杆长度可调，所述主机箱安装在伸缩杆上端。
5.根据权利要求1所述的遥操作机器人交互控制器，其特征在于：所述主机箱上表面设置有可拆卸的支架，该支架用于放置视频终端。
6.根据权利要求1所述的遥操作机器人交互控制器，其特征在于：所述若干个踏板包括左一踏板、左二踏板、右一踏板和右二踏板，左一踏板和左二踏板用于控制机器人左侧行进机构前进和后退，右一踏板和右二踏板用于控制机器人右侧行进机构前进和后退。
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