[发明专利]一种机器人的操控装置、操控系统及操控方法

说明书

本发明适用于机器人领域，公开了一种机器人的操控装置、操控系统及操控方法，操控装置包括操控器胸腔部件、连接于操控器胸腔部件的操控臂、用于获取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和传输的核心控制部件，操控臂包括多个依次连接的臂体和连接于臂体的手柄，臂体的两端分别设置有铰接部和枢接部，相邻臂体的枢接部相连以形成枢接关节，相邻臂体的铰接部相连以形成铰接关节。本发明提供的一种机器人的操控装置、操控系统及操控方法，其可以适配多种机器人，具有操控实时性高、仿生直观控制、使用便捷易上手、操控精度高、兼容性佳、运行稳定等诸多特点。

技术领域

本发明属于机器人领域，尤其涉及一种机器人的操控装置、操控系统及操控方法。

背景技术

机器人的控制系统一般包括主控端的操控器和从属端的机器人或机器臂，通过主控端的操控器发出控制指令到从属端的机器人，从而实时控制机器人进行相应的运动。

目前，主控端的操控器一般包括摇杆+按钮便携控制箱模式、穿戴设备外骨骼模式和同构主控机械臂模式三种，其中，摇杆+按钮便携控制箱模式是通过按钮实现机器人关节的点动操作，控制精度差且容易误操作；穿戴设备外骨骼模式需要将外骨骼设备穿戴至人体上，通过实时采集外骨骼设备的运动数据反馈至机器人上，其外骨骼设备体积较大且重量较重，穿戴时需要助手在旁进行协作，极为不便；同构主控机械臂采用与从机器人相同的关节配置，主机械臂关节与从机械臂关节为一一映射关系，兼容性较差，无法使用一款主控机械臂兼容控制市面上大部分异构机器人。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供了一种机器人的操控装置、操控系统及操控方法，其通过位置传感部件和核心控制部件收集并处理操控臂的状态信息，生成终端机器人的位姿数据，从而驱动终端机器人完成相应动作，并可以适配多种终端机器人，具有操控实时性高、仿生直观控制、使用便捷易上手、操控精度高、兼容性佳、运行稳定等诸多特点。

本发明的技术方案是：一种机器人的操控装置，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输出的核心控制部件，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枢接关节，相邻所述臂体的所述铰接部相连以形成铰接关节。

可选地，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；且/或，所述操控臂设置有一组或两组。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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所述臂展的臂展调节机构。

可选地，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。

可选地，所述滑块限位部件包括连接于所述连接滑块且有所述连接滑块拉动的限位弹簧和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。