CN206200972U - 一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的***，包括机械手模块，还包括用于获取控制信号的上位机、与上位机连接控制通信模块、上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位处理器、与下位处理器连接的中间传感器和与下位处理器连接的末端传感器；机械手模块将获取控制信号进行储存，同时根据储存的控制信号进行工作，用固定的控制信号来取代原有的控制程序进行工作，不需要进行编程，再需要更改机械手的工作模式是，只需要通过本***再录入一套控制信号即可。本实用新型的优点是：采用捕捉人手部的运动对机械臂进行控制，无需复杂的编程，适应性强；改进成本低，可基于现有设备改造。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种动态采集***，具体涉及一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的***。
背景技术
随着网络技巧的发展，机械手的联网操作问题也是以后发展的方向。工业机器人是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术领域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。我国塑料机械已成为机械制造业发展最快的行业之一，年需求量在不断的加大。我国塑料机械产业的高速发展主要有以下两个大因素：一是对高技术含量装备的需求所带来的设备更新及陈旧设备的淘汰；二是海内塑料加工产业的高速发展，对塑料机械的需求旺盛。
现有采用编程对机械臂进行控制需要预先对机械臂进行编程，编程难度高，同时，同一组程序的适应性有限，在修改机械臂工作过程时较为麻烦。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是降低机械手编程难度，目的在于提供一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的***，解决现有采用编程对机械臂进行控制需要预先对机械臂进行编程，编程难度高，同时，同一组程序的适应性有限，在修改机械臂工作过程时较为麻烦的问题。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的***，包括机械手模块，还包括上位机、与上位机连接控制通信模块、上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位处理器、与下位处理器连接的中间传感器和与下位处理器连接的末端传感器；
机械手模块：接收控制通信模块发送的控制信号，将控制信号储存并根据储存的控制信号进行工作；
控制通信模块：接收上位机发送的控制信号，将上位机发送的控制信号处理后发送给机械手模块；
上位机：接收手部动作采集模块发送的数字信号，将接收到的数字信号转化为控制信号后发送给控制通信模块；
上位传感器：检测自身的三轴运动状态处理为上位运动数据发送给上位机；
下位处理器：接收中间传感器发送的中间运动数据和末端传感器发送的末端运动数据，整合为下位运动数据发送给上位机；
中间传感器：检测自身的三轴运动状态处理为中间运动数据发送给下位处理器；
末端传感器：检测自身的三轴运动状态处理为末端运动数据发送给下位处理器。
在***工作时，上位传感器安装在操作员的手臂上，中间传感器安装在操作员的手掌上，末端传感器安装在操作员的手指上。在***工作时，上位传感器安装在操作员的手臂上，中间传感器安装在操作员的手掌上，末端传感器安装在操作员的手指上。由于上位传感器安装在手臂上，上位传感器采集自身的三轴运动状态即为手臂的三轴运动状态，同理中间传感器检测手掌的运动状态、末端传感器检测手指的运动状态，中间传感器和末端传感器将检测到的数据发送给下位处理器，下位处理器将中间传感器发送的数据与末端传感器发送的数据整合后发送给上位机，上位机将下位机发送的数据与上位传感器发送的数据按相同时间进行数据匹配后发送控制信号给控制通信模块，控制通信模块将控制信号发送给机械手模块，机械手模块将控制信号进行储存，同时根据储存的控制信号进行工作，用固定的控制信号来取代原有的控制程序进行工作，不需要进行编程，再需要更改机械手的工作模式是，只需要通过本***再录入一套控制信号即可。
所述机械手模块包括机械手指，所述下位处理器数量至少与机械手指的数量相同。所述连接在下位处理器上的末端传感器数量至少与下位处理器的数量相同。所述下位处理器数量至少与机械手指的数量相同。每个机械手指都与一个操作员的手指对应，同时每个下位处理器对应一个手指，因此，下位处理器的数量至少与机械手指的数量相同。末端传感器连接在手指上，每个下位处理器对应一个手指，因此末端传感器的数量至少与下位处理器的数量相同。
所述连接在下位处理器上的中间传感器数量为一。一般情况下，一个手臂上只会连接一个手掌，因此一套***中只需要一个中间传感器就可使***正常工作。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本实用新型一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的***，采用捕捉人手部的运动对机械臂进行控制，无需复杂的编程，适应性强；
2、本实用新型一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的***，改进成本低，可基于现有设备改造。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型***结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例
如图1所示，本实用新型一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的***，用于捕捉手臂、手掌以及一个手指的运动实现对机械手臂工作信号的录入，包括机械手模块，还包括上位机、与上位机连接控制通信模块、上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位处理器、与下位处理器连接的中间传感器和与下位处理器连接的末端传感器；机械手模块包括现场控制器、连接在现场控制器上的现场通信模块、连接在现场控制器上的数据库、连接在现场控制器上的机械手臂、连接在现场控制器上的机械手掌、连接在现场控制器上的机械手指、连接在现场控制器上的手臂反馈传感器、连接在现场控制器上的手掌反馈传感器、连接在现场控制器上的手指反馈传感器，机械手模块通过现场通信模块与控制通信模块进行通信，通信协议采用RS-485标准；所述上位机采用Intel Xeon E5处理器的微机，数据库采用硬盘，下位处理器采用MC9S12H，现场控制器采用S12MagniV，所述上位传感器、中间传感器、下位传感器、手臂反馈传感器、手掌反馈传感器和手指反馈传感器均采用MPU6050三轴陀螺仪芯片，三轴陀螺仪能同时测定6个方向的位置，移动轨迹，加速。在***工作时，上位传感器安装在操作员的手臂上，中间传感器安装在操作员的手掌上，末端传感器安装在操作员的手指上。由于上位传感器安装在手臂上，上位传感器采集自身的三轴运动状态即为手臂的三轴运动状态，同理中间传感器检测手掌的运动状态、末端传感器检测手指的运动状态，中间传感器和末端传感器将检测到的数据发送给下位处理器，下位处理器将中间传感器发送的数据与末端传感器发送的数据整合后发送给上位机，上位机将下位机发送的数据与上位传感器发送的数据按相同时间进行数据匹配后通过现场通信模块发送控制信号给机械手模块，机械手模块将控制信号储存在数据库中，现场控制器提取数据库中的控制信号，将上位传感器的发送的上位运动数据提取出来，结合手臂反馈传感器发送的手臂反馈信号后，处理成手臂控制信号发送给机械臂；将中间传感器的发送的中间运动数据提取出来，结合手掌反馈传感器发送的手掌反馈信号后，处理成手掌控制信号发送给机械手掌；将末端传感器的发送的末端运动数据提取出来，结合手指反馈传感器发送的手指反馈信号后，处理成手指控制信号发送给机械手指，机械手臂、机械手掌，机械手指根据相应的控制信号进行动作。所述机械手模块包括机械手指，所述下位处理器数量至少与机械手指的数量相同。所述连接在下位处理器上的末端传感器数量至少与下位处理器的数量相同。所述下位处理器数量至少与机械手指的数量相同。每个机械手指都与一个操作员的手指对应，同时每个下位处理器对应一个手指，因此，下位处理器的数量至少与机械手指的数量相同。末端传感器连接在手指上，每个下位处理器对应一个手指，因此末端传感器的数量至少与下位处理器的数量相同。所述连接在下位处理器上的中间传感器数量为一。一般情况下，一个手臂上只会连接一个手掌，因此一套***中只需要一个中间传感器就可使***正常工作。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的***，包括机械手模块，其特征在于，还包括上位机、与上位机连接控制通信模块、上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位处理器、与下位处理器连接的中间传感器和与下位处理器连接的末端传感器；
机械手模块：接收控制通信模块发送的控制信号，将控制信号储存并根据储存的控制信号进行工作；
控制通信模块：接收上位机发送的控制信号，将上位机发送的控制信号处理后发送给机械手模块；
上位机：接收手部动作采集模块发送的数字信号，将接收到的数字信号转化为控制信号后发送给控制通信模块；
上位传感器：检测自身的三轴运动状态处理为上位运动数据发送给上位机；
下位处理器：接收中间传感器发送的中间运动数据和末端传感器发送的末端运动数据，整合为下位运动数据发送给上位机；
中间传感器：检测自身的三轴运动状态处理为中间运动数据发送给下位处理器；
末端传感器：检测自身的三轴运动状态处理为末端运动数据发送给下位处理器。
2.根据权利要求1所述的一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的***，其特征在于，在***工作时，上位传感器安装在操作员的手臂上，中间传感器安装在操作员的手掌上，末端传感器安装在操作员的手指上。
3.根据权利要求1所述的一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的***，其特征在于，所述机械手模块包括机械手指，所述下位处理器数量至少与机械手指的数量相同。
4.根据权利要求3所述的一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的***，其特征在于，所述连接在下位处理器上的末端传感器数量至少与下位处理器的数量相同。
5.根据权利要求3所述的一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的***，其特征在于，所述连接在下位处理器上的中间传感器数量为一。
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| CN106514601A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-03-22 | 成都跟驰科技有限公司 | 一种采用动作捕捉技术辅助机械手臂工作的*** |
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2016
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