[发明专利]一种机器人的操控装置、操控系统及操控方法

权利要求书

1.一种机器人的操控装置，其特征在于，包括操控器胸腔部件、具有多个自由度的操控臂、用于获取所述操控臂状态信息的位置传感器部件和对所述位置传感器部件获取的各类数据进行处理并传输的核心控制部件，所述操控臂连接于所述操控器胸腔部件，所述操控臂包括多个依次连接的臂体和连接于所述臂体的手柄，所述臂体的两端分别设置有铰接部和枢接部，相邻所述臂体的所述枢接部相连以形成可以轴向转动的枢接关节，相邻所述臂体的所述铰接部相连以形成可以径向摆动的铰接关节，所述位置传感器部件设置于枢接关节和铰接关节处以获取枢接关节和铰接关节的运动参数，关节参数包括关节角度、转动速度和转动加速度，所述核心控制部件将位置传感器部件收集到的运动参数通过正运动学计算输出操控臂的位姿数据，并发送至终端机器人，终端机器人根据位姿数据进行路径规划以及逆运动学计算后，输出控制指令并执行，以使得终端机器人直接将操控臂各关节位置信息映射到终端机器人的各关节；所述操控臂的枢接关节和铰接关节分别对应终端机器人的五个转动轴，所述手柄连接于臂体的末端且包括用于控制终端机器人其余转动轴的摇杆，所述操控臂设置有两组，操作人员握持住手柄并向前托举操控臂，操控臂的各铰接关节和枢接关节会随之转动或摆动，使操控臂的状态和操作人员手臂的状态一致；所述操控器胸腔部件内设置有连接于所述操控臂且用于调节所述操控臂肩宽的肩宽调节机构；且/或，所述臂体设置有用于调节臂展的臂展调节机构；所述肩宽调节机构包括调节滑轨、滑动连接于所述调节滑轨的连接滑块和用于限制所述连接滑块滑动的滑块限位部件，所述操控臂连接于所述连接滑块；且/或，所述臂展调节机构包括设置于所述臂体的限位块和关节限位部件，所述枢接部设置有用于供所述限位块伸入以使所述枢接部滑动连接于所述臂体的限位滑槽。

2.如权利要求1所述的一种机器人的操控装置，其特征在于，所述臂体依次连接有五个，所述操控臂枢接于所述操控器胸腔部件。

3.如权利要求2所述的一种机器人的操控装置，其特征在于，五个所述臂体分别为依次连接的第一臂体、第二臂体、第三臂体、第四臂体以及第五臂体，所述第一臂体的所述枢接部枢接于所述操控器胸腔部件，所述第一臂体铰接于所述第二臂体，所述第二臂体枢接于所述第三臂体，所述第三臂体铰接于所述第四臂体，所述第四臂体枢接于所述第五臂体，所述手柄连接于所述第五臂体。

4.如权利要求1所述的一种机器人的操控装置，其特征在于，所述操控臂枢接于所述操控器胸腔部件，且所述操控臂与所述操控器胸腔部件连接的枢接部设置有用于平衡所述操控臂重力的助力部件，所述助力部件为扭簧、卷簧或拉簧。

5.如权利要求1所述的一种机器人的操控装置，其特征在于，所述滑块限位部件包括设置于所述操控器胸腔部件且用于插入所述连接滑块以限制所述连接滑块滑动的滑块销钉部件，所述连接滑块设置有用于供所述滑块销钉部件插入的调节销钉孔。

6.如权利要求1所述的一种机器人的操控装置，其特征在于，所述关节限位部件包括设置于所述枢接部且用于插入所述臂体以限制所述枢接部滑动的销钉部件，所述臂体设置有用于供所述销钉部件插入的档位槽。

7.如权利要求1所述的一种机器人的操控装置，其特征在于，所述铰接关节和所述枢接关节均为可拆卸式连接，且/或，所述铰接关节和所述枢接关节均对应设置有用于防水的密封圈。

8.如权利要求1所述的一种机器人的操控装置，其特征在于，所述铰接关节和所述枢接关节均对应设置有用于降低或消除抓握控制时所产生的微小抖动的阻尼装置或/和用于插入所述铰接关节和所述枢接关节以限制所述枢接关节和铰接关节转动角度的限位件。

9.如权利要求8所述的一种机器人的操控装置，其特征在于，所述枢接关节和所述铰接关节处设置有用于供所述限位件插入的限位槽，所述限位槽中设置有限位凸起，所述限位件设置有用于与所述限位凸起配合的限位缺口。