[发明专利]一种光电轨迹同步跟随运动仿生机械控制器

说明书

本发明公开一种光电轨迹同步跟随运动仿生机械控制器，由动作同步采样器、光电轨迹器、光电感应器以及电机控制器组成；所述动作同步采样器上设有传动齿轮以及电机；所述传动齿轮与所述电机输出轴上的齿轮啮合连接；所述光电轨迹器的轨道上设有LED灯阵；所述动作同步采样器通过有线光电感应开关将信号传输至所述光电轨迹器上；所述光电感应器以同步光电感应读取该信息，经识别处理后传输给所述电机控制器；所述电机控制器控制所述电机。本发明的有益效果：本发明能够有效地实现仿生机械控制功能，并以成本低廉、性能可靠、维护简单的特点将仿生机械推广应用各种的场合领域，并有利于仿生机械控制的应用普及推广。

技术领域

本发明涉及仿生机械控制技术领域，具体为一种光电轨迹同步跟随运动仿生机械控制器。

背景技术

现在的仿生机械控制技术研究应用高度发展中，仿生机械的控制原理和方式在不同的产品、用途及领域表现为高低参差多样化。目前仿生机械的控制操作方式，既有基于控制电路、单片机或手机、微机等平台使用控制杆、按钮、鼠标、键盘或触摸屏等设备来实现对仿生机械动作的实时控制；也有国内外研究发展应用中的同步控制操作方式。仿生机械的同步控制器，其感应端设备工作时穿戴于人体手臂、腿脚等运动部位，感应端设备上有电位器或光电编码器等模拟或数字信号获取元器件，在人体运动时实时获得各关节运动的位移、角度、速度、位置、运动方向等信息并转成模拟或数字电子信号，这些信号经控制电路或单片机、微机等处理，再经有线或无线形式传输到仿生机械装置并通过控制其中的电机动作，实现对仿生机械和人体动作一致的同步控制。仿生机械的同步控制器感应端器件工作时穿戴或附着于人体动作部位，使用操作者只须作相应的势态动作即可同步控制机械，这种操作方式相比控制杆、按钮、鼠标、键盘或触摸屏等操作方式更直观、实效，大大提高了使用者操作时的应变能力，便于同步观察、比较和及时矫正动作，更易于操作及实现各种连贯复杂的动作，减少操作步聚，精简操作时间，更能有效、及时准确同步控制机械，同时更富有趣味性、可观赏性。仿生机械同步控制目前在生产生活、商业领域有着巨大的发展开放利用潜力，可广泛应用于电子产品、商业娱乐、高危环境场合机械同步控制作业及智能机器人控制等领域用途，但目前尚还不能全面推广普及，原因主要是目前仿生机械的制作、使用、维护成本都还较高，设备要实现动作精准、无线远程遥控等功能要依托于单片机、微机等平台系统，其机械动力设备多采用高成本的数控步进电机，综合成本高，调试使用维护也要求相对专业等诸多原因影响，致使仿生机械同步控制还处于特定的工作人群或领域范围使用，尚不能更好应用推广普及。此外，虽也有一些基于简单的液压、金属软线传动的仿生同步机械控制器，但这类机械控制的仿生机械其控制距离、同步控制、调试及后期维护效果尚不理想，也不易于普及推广。

因此，一种性能优良且成本低廉制作维护简易的仿生机械控制器亟待研究。

发明内容

为解决以上现有问题，本发明提供一种光电轨迹同步跟随运动仿生机械控制器。本发明通过以下技术方案实现。

一种光电轨迹同步跟随运动仿生机械控制器，包括控制器本体，其特征在于：

所述控制器本体由动作同步采样器、光电轨迹器、光电感应器以及电机控制器组成；

所述动作同步采样器包括固定臂和活动臂；所述固定臂的一端与所述活动臂的一端通过转轴转动连接；所述转轴的一端穿过所述固定臂的前侧面且连接设有传动齿轮；所述固定臂的前侧面且靠近所述传动齿轮处还设有电机；所述传动齿轮与所述电机输出轴上的齿轮啮合连接；

所述光电轨迹器固设在所述固定臂与所述活动臂连接的一端顶部且位于所述活动臂的后方；所述光电轨迹器的轨道上设有LED灯阵；所述动作同步采样器通过有线光电感应开关将信号传输至所述光电轨迹器上；所述光电感应器设在所述活动臂的前侧面上，以同步光电感应读取该信息，经识别处理后传输给所述电机控制器；所述电机控制器设在所述固定臂的顶部，以相应的控制所述电机。