[发明专利]多指机械灵巧手闭环实时动作控制平台

摘要

本发明涉及一种多指机械灵巧手闭环实时动作控制平台。由一只多指机械灵巧手(以下简称多指手)及其动作立体监视系统、控制人员手势姿态跟踪及姿态信息分析系统(简称LAP系统)和虚拟力觉产生系统构成。控制人员通过立体眼镜或头盔显示器观察多指手的动作状态的三维影像；用手势姿态示出多指手操作姿态，LAP系统实时观察手势姿态并送计算机分析处理，计算人的手势信息并转换为多指手的动作姿态控制数据。机械手指端传感器测得的接触力信号传回LAP系统中的计算机，处理后输至力反馈数据手套，使人手获得虚拟力觉。本发明用视觉系统替代了手势姿态检测用数据手套，与力反馈手套结合，使控制人员能以自然姿态和感觉方式，对机械手进行实时闭环动作控制。

主权项

1.一种多指机械灵巧手闭环实时动作控制平台，包括位于遥操作工作现场的多指机械灵巧手及其控制器(1)、位于控制室内控制人员头戴的立体眼镜或头盔监视器(3)和力反馈数据手套(6)、以及信息分析处理计算机(5)，其特征在于：(1)在多指机械灵巧手(1)近距离处设有多角度摄像的摄像机组(2)，其输出的多指机械灵巧手(1)动作状态的视频信息，通过电缆输送至操作人的立体眼镜或头盔显示器(3)的显示屏上实时、立体显示多指机械灵巧手(1)的动作状态；(2)在控制室内的控制人员近距离处设有摄像机组(4)，跟踪拍摄控制人员的手的动作姿态，视频图像信息传输至信息分析处理计算机(5)，进行立体视觉信息分析处理后输出多指机械灵巧手动作参数信息，经通讯网络(7)传送至灵巧手控制器(1)，从而控制多指机械灵巧手(1)模仿人手的姿态进行动作；(3)在多指机械灵巧手(1)上的指端上设有力传感器，检测手指与物体的接触力信息，其输出的多指机械灵巧手(1)各手指指端受力数据，经通讯网络(7)传输至信息分析处理计算机(5)，经信息分析处理计算机(5)处理后输出虚拟力控制信息至力反馈数据手套(6)，从而控制力反馈数据手套(6)内的虚拟力机构，使操作人得到实时虚拟力感。