[发明专利]基于数据手套的工业机器人主从式示教编程方法

说明书

本发明提供了一种基于数据手套的工业机器人主从式示教编程方法，包括：步骤1：预先定义不同手势代表的指令含义；步骤2：通过数据手套采集使用者的手势来判断使用者示教的指令，并通过数据手套检测手掌运动，所述手掌运动包括位置和姿态变化；步骤3：将手掌运动转化为工业机器人末端运动。本发明结合手势指令和手掌运动，可以仅靠数据手套控制工业机器人持续运动，并通过手势指令记录示教点和回放示教点，使工业机器人重现示教的运动轨迹，从而完成示教工作，本发明中的方法能够有效解决传统编程方法不便捷不直观的问题。

技术领域

本发明涉及机器人及其控制领域，具体地，涉及基于数据手套的工业机器人主从式示教编程方法。

背景技术

目前工业机器人示教一般是通过示教器来实现工业机器人的示教再现，这种示教方式不够灵活直观。同时，肢体语言作为一种最为有效的交流方式，其作为新的人机交互方式越来越普遍。采用这种肢体直接交互的方式进行工业机器人示教更加直观和方便。

关于人体动作捕捉近年来有多种体感设备可供选择，包括基于图像的和基于惯性检测等，但针对工业应用现场，其需要体感设备具有较高的检测可靠性，同时避免设备太过复杂。其中，数据手套集成了三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁阻传感器和五根弯曲传感器，能够同时检测手势和手掌运动，使得可靠直接示教编程成为可能。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于数据手套的工业机器人主从式示教编程方法。

根据本发明提供的基于数据手套的工业机器人主从式示教编程方法，包括如下步骤：

步骤1：预先定义不同手势所代表的示教指令含义；

步骤2：通过数据手套采集使用者的手势来判断使用者示教的指令，并通过数据手套检测手掌运动，所述手掌运动包括：手掌位置和手掌姿态的变化；

步骤3：将数据手套检测到的手掌运动转化为工业机器人的末端运动，结合手势的示教指令，完成机器人示教编程。

优选地，所述步骤1中预先定义不同手势代表不同的示教指令，所述示教指令包括：中断控制指令、记录示教点指令、设定坐标系指令、动作跟随指令、开始结束指令、回放指令。

优选地，所述步骤2中的数据手套包括五根弯曲传感器，所述五根弯曲传感器分别检测人体的五根手指的弯曲状态，不同手指通过弯曲或者伸直组合成不同的手势。

优选地，所述步骤2中的数据手套包括加速度计、陀螺仪、磁力计，所述加速度计、陀螺仪、磁力计能够融合解算手掌运动。

优选地，还包括坐标系设定步骤，开始示教前，通过设定坐标系指令分别沿着两两垂直的三个方向直线移动手进行机器人世界坐标系的设定，所述机器人世界坐标系的设定满足右手法则。

优选地，所述步骤3中的数据手套采用主从增量式方法控制工业机器人末端移动，即：以摆出动作跟随指令时手的位置为起始点，手掌运动相对于起始点的差值作为控制量，转变为机器人世界坐标系，控制工业机器人末端相对于机器人世界坐标系进行移动。

优选地，所述步骤3还包括：当工业机器人运动到示教点时，通过手势指令记录对应的示教点；所有示教点记录完毕后，通过手势指令回放示教点，完成编程。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供的基于数据手套的工业机器人主从式示教编程方法，采用数据手套进行直接示教编程，结合手势检测和手掌运动检测，采用主从增量式控制方式实现直观示教编程，具体的说是通过数据手套检测使用者手势和手掌运动，结合手势指令和手掌增量式运动，转变为工业机器人末端移动，并通过手势指令记录和回放示教点；该方法直接方便，仅靠数据手套就可以快速完成示教编程。

附图说明