[实用新型]一种足式机器人的远程操控装置

说明书

本实用新型提出一种足式机器人的远程操控装置，主控端包括VR头盔，还包括对操控者身体及肢体关节动作数据进行采集的姿态采集装置，被控端包括设于机器人处的姿态同步装置；姿态同步装置与设于机器人肢体的控制单元相连；机器人处设有摄像设备；当远程操控时，当主控端与被控端相连以远程操控时，若头部转动，则姿态同步装置控制机器人动作以使摄像设备朝向与VR头盔同步，若姿态采集装置检测到操作者肢体关节运动，则姿态同步装置根据动作数据控制机器人的控制单元，把操控者的肢体动作映射至机器人肢体的动作上，使机器人肢体动作与操控者同步；本实用新型能通过VR互动方式或姿态同步技术对机器人进行远程操控，同时具备力反馈交互功能。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是一种足式机器人的远程操控装置。

背景技术

移动机器人轮式和足式逐渐进入人类社会各个角落，按其行动模式分自主模式和手动控制模式，另外为了能让机器人和环境进行互动，在移动机器人身上加机械臂，拓展了机器人的实用功能，传统的控制方式是摇杆和手柄，操作比较麻烦，对机械臂的操控多是预先编程，缺乏实时的人机互动模式，将现场和客户端同步逼真交互控制，现场处理能力和反应速度。视觉固定，视觉范围有限，并且也是在视线距离内操控，不易更好地满足机器人和人类之间的互动控制。

发明内容

本实用新型提出一种足式机器人的远程操控装置，能通过VR互动方式或姿态同步技术对机器人进行远程操控，同时具备力反馈交互功能。

本实用新型采用以下技术方案。

一种足式机器人的远程操控装置，所述远程操控装置的主控端包括操控者佩戴的VR头盔，还包括对操控者身体及肢体关节动作数据进行采集的可穿戴设备形态的姿态采集装置，远程操控装置的被控端包括设于机器人处的姿态同步装置；所述姿态同步装置与设于机器人肢体的各关节位处的控制单元相连；所述机器人的肢体或躯干部设有摄像设备；当主控端与被控端相连以远程操控时，若操控者头部转动，则姿态同步装置根据操控者头部动作控制机器人的控制单元来调节摄像设备朝向，使摄像设备的视野切换方向与VR头盔同步，若姿态采集装置检测到操作者肢体关节产生运动，则姿态同步装置根据操控者关节动作数据控制机器人的控制单元，把操控者的肢体动作映射至机器人肢体的动作上，使机器人肢体动作与操控者同步。

所述主控端包括CPU单元和无线传输单元；所述机器人内置有控制处理器、供电模块和无线装置；机器人肢体包括机械腿和机械臂；当进行远程操控时，所述主控端以无线方式与被控端相连以进行数据收发，获取机器人的摄像设备拍摄影像用于VR头盔处显示。

所述机器人内置有可控制机器人按预设路线移动的GPS控制模块，还设有与摄像设备相连的机器视觉模块；所述控制处理器经机器视觉模块来控制机器人在移动时自动避障。

所述机器人为机械狗形态的四足机器人；机器狗形态的脖部为一可伸展的机械臂；机器狗形态的头部为机械臂末端的嘴形机械手；

所述摄像设备包括设于机器人躯干前部的机体第一摄像设备、机体第二摄像设备，还包括设于嘴形机械手处的头部摄像设备；

所述机械臂以臂第一关节电机（M1）、臂第二关节电机（M2）、臂第三关节电机（M3）、臂第四关节电机（M4）、臂第五关节电机（M5）、臂第六关节电机（M6）形成具备抓取控制和六自由度摆动控制的臂控制单元；所述控制处理器对臂控制单元控制，可使机械手处的头部摄像设备朝向所需位置，也可使机械手运动至目标位置执行物品抓取动作或物品释放动作；

每条机械腿均以腿第一关节电机（1）、腿第二关节电机（2）和腿第三关节电机（3）形成腿控制单元；所述控制处理器控制四条机械腿的腿控制单元以使四足机器人完成所需行走动作；所述行走动作包括奔跑、跳跃、转弯和攀爬。

所述主控端的姿态采集装置包括机械角度传感器、关节角度传感器和姿态传感器；