[实用新型]一种人体实时引导异构机械臂运动的控制系统

说明书

本实用新型公开了一种人体实时引导异构机械臂运动的控制系统，包括控制人员、摄像装置和识别算法设备，所述摄像装置的输出端与识别算法设备的输入端连接，本实用新型设置有识别算法设备，既可以用姿态识别算法，也可以用关节的目标识别算法，后者更容易部署，在后续运动控制中，本控制方法搜索机械臂的运动空间，在保证末端相对基点的位置和人体同步的情况下，搜索机械臂可以有的最佳运动路线并执行，这样在大多数的和人体异构的机器手臂上可以顺利运行控制，而且还可以达到更加保真，更加协调的效果，机械臂记识关节点后，即可反复进行工作，便于更方便的教会机器人如何工作。

技术领域

本实用新型涉及机械臂运动领域，尤其涉及一种人体实时引导异构机械臂运动的控制系统。

背景技术

机械臂是高精度，高速点胶机器手，对应小批量生产方式，提高生产效率，除点胶作业之外，可对应UV照射，零件放置，螺丝锁定，电路板切割等各种工作，机械臂的运动形式有直角坐标性、圆柱坐标型和关节型。直角坐标型的臂部由三个相互正交的移动副组成，带动腕部分别沿X、Y、Z三个坐标轴的方向作直线移动，结构简单，运动位置精度高，但所占空间较大，工作范围相对较小，圆柱坐标型的臂部由一个转动副和两个移动副组成，相对来说，所占空间较小，工作范围较大，应用较广泛，关节型机械臂由动力型旋转关节和前、下两臂组成，关节型机器人以臂部各相邻部件的相对角位移为运动坐标，动作灵活，所占空间小，工作范围大，能在狭窄空间内饶过各种障碍物。

例如申请号201810068103.X公开了一种基于ROS的主从异构遥操作控制系统，通过主端控制器与示教盒串行通信，从端控制器通过网线与示教盒连接建立局域网，实现从端控制器和示教盒的数据交互，多个从端模块通过从端控制器实现运动控制，此控制系统自由度不够高，同样利用人体姿态的识别来控制机械臂的现有方案，需要机械臂和人手臂的同构关系，虽然机械臂控制算法简单，但是适用性不高，即使在同构机械臂上，如果具体尺寸比例和人手臂不同，长短不一，照搬人体姿态，容易导致运动效果的变形，而且完整的姿态识别算法运算量过大，有时候不利于部署，部分用于人体的体态采集的摄像装置安装拆卸不够方便，并且不便于调节，从而容易导致摄像头无法采集完整信息。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种人体实时引导异构机械臂运动的控制系统，以解决上述技术问题。

本实用新型为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种人体实时引导异构机械臂运动的控制系统，包括控制人员、摄像装置和识别算法设备，所述摄像装置的输出端与识别算法设备的输入端连接，所述识别算法设备的输出端与机械臂的输入端连接，所述摄像装置上设置有固定底座，所述固定底座的上表面开设有凹槽，所述凹槽与连接座的底端插合连接，所述连接座通过凹槽与固定底座插合连接，所述固定底座上设置有插杆，所述插杆的数量有两个，两个所述插杆分别位于固定底座的两侧位置，所述连接座上固定连接有电动推杆的一端，所述电动推杆的另一端与可调节连接杆固定连接，所述可调节连接杆与固定块的底面固定连接，所述固定块的一侧固定连接有摄像头。

优选的，所述连接座的两侧均开设有插槽，所述固定底座的两侧均开设有通孔，所述通孔位于插槽的一侧，所述插杆的一端穿过通孔与插槽插合连接，所述固定底座和连接座通过插杆固定连接。

优选的，所述通孔的内部固定连接有连接片，所述插杆的一端贯穿连接片的中心位置，并与连接片滑动连接，所述连接片和插杆分别与弹簧的两端固定连接，所述弹簧位于通孔内部。

优选的，所述固定底座的一侧固定连接有电源按钮，所述电源按钮的一侧设置有控制面板，所述控制面板上固定连接有控制键，所述控制键的数量为两个，所述控制面板与电动推杆为电连接，所述电源按钮与摄像头电连接。

优选的，所述摄像装置采用3D相机，识别算法识别出目标后，直接获得3D位置，所述摄像头采用2D相机，可以采用人体姿态3D估计算法，即通过2D人体图片，估计出3D的姿态，并给出像素单位的深度信息，配合对人体尺寸和像素的转换比例，可以得到一个估计的3D姿态，供后续识别算法设备使用。