[发明专利]一种二指抓取机器人的示教手套及示教系统

说明书

本发明提供了一种二指抓取机器人的示教手套及示教系统，该示教手套包裹拇指和食指，该示教手套手心面手指端均安装有压力传感器；该示教手套手背面安装有陀螺仪和惯性传感器；当用户戴上该示教手套后，用拇指和食指进行抓取某一物体时，所述压力传感器用来实时检测手指端抓取该某一物体时的抓取力，所述陀螺仪用来实时采集该示教手套的运动倾角，所述惯性传感器用来实时采集该示教手套运动的加速度；所述压力传感器、陀螺仪和惯性传感器均具有无线传播数据的功能。该示教系统包括示教手套、二指抓取机器人和计算机。本发明的有益效果是：充分发挥人的直觉和触觉优势，从而使示教的机器人精准、灵活的抓取目标物体，提高抓取的安全性和精确度。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种二指抓取机器人的示教手套及示教系统。

背景技术

目前的传统的机器人示教方法都具有较大的局限性，这些方法在被逐渐淘汰。随着技术的发展和人们需求的增长，一些结合先进技术的示教方法被提出来。不论是基于计算机视觉技术的示教方法，还是基于多种传感器的示教方法，它们都是获取示教器的轨迹，并输入到机器人，使机器人能够重复示教器的动作。但是这种方法难以对机械手实现复杂动作的示教。基于手势识别的示教方法虽然能够对抓取机械手的抓取姿态进行示教，但是对于抓取时的力度的示教，该方法却不能有效实施。

不同于喷漆机器人、焊接机器人等末端没有复杂动作的机器人，抓取机器人的末端执行器结构复杂，常常需要完成一些复杂动作，需要考虑抓取的力度、方向等复杂因素，如果没有专门的方法对抓取机器人末端进行复杂动作的位姿和力度进行示教，抓取机器人很有可能会出现抓不稳物体或把物体抓变形的情况。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计一种二指抓取机器人的示教系统及其示教手套。通过摄像头、惯性传感器和陀螺仪获取示教手套的移动轨迹，用于对机器人的移动过程进行示教；根据压力传感器获取示教手套抓取目标物体时的抓取力和陀螺仪获取的倾角，用于对机器人的抓取过程进行示教。由于操作人员戴上手套之后，可以直接通过抓取物体，对二指抓取机器人进行示教，因此，本发明能够充分发挥人的直觉和触觉优势，从而使示教的机器人精准、灵活的抓取目标物体。

一种二指抓取机器人的示教手套，该示教手套手心面手指端均安装有压力传感器；该示教手套手背面安装有陀螺仪和惯性传感器；当用户戴上该示教手套抓取某一物体时，所述压力传感器用来实时检测手指端抓取该某一物体时的抓取力，所述陀螺仪用来实时采集该示教手套的运动倾角，所述惯性传感器用来实时采集该示教手套运动的加速度。

进一步地，该示教手套为不完全包络人手的示教手套，仅包裹拇指、食指、手腕以及拇指和食指与手腕的连接处。

进一步地，所述陀螺仪和惯性传感器的均安装在靠近手腕处的手背处。

进一步地，所述压力传感器、陀螺仪和惯性传感器均具有无线传输数据的功能的组件。

一种二指抓取机器人的示教系统，包括所述的示教手套，还包括二指抓取机器人和计算机；

所述二指抓取机器人包括底座、摄像头、多节机械臂和二指机械手；所述摄像头位于所述底座顶端，第一节机械臂连接在所述底座上，所述多节机械臂依次活动连接，最后一节机械臂末端连接所述二指机械手；所述二指机械手内安装有供力装置；所述摄像头用来实时获取所述的示教手套的运动图像，所述供力装置用来为所述二指机械手抓取物体提供抓取力；

所述计算机上安装有控制软件，该控制软件对接收到的所述示教手套实时发送的抓取力、示教手套运动的加速度和示教手套的运动倾角以及摄像头发送的实时采集图像进行处理，控制所述二指抓取机器人的二指机械手进行相应的移动及抓取物体，并根据实时采集的示教手套的运动数据及采集的抓取力，实时矫正所述二指抓取机器人的二指机械手的移动和二指机械手的抓取力。