[发明专利]基于外骨骼人体姿态信息采集技术的遥控仿人机器人系统

摘要

基于外骨骼人体姿态信息采集技术的遥控仿人机器人系统属于机器人技术领域，具体涉及一种基于外骨骼控制技术的仿人机器人系统。仿人机器人缺少下身自由度，无法模仿人类下肢动作。外骨骼式人体姿态信息采集服缺少十根手指的姿态采集装置。本发明外骨骼式人体姿态信息采集服由用户穿在身上，通过传感器动作采集模块采集人体动作信息。人体的动作信息通过无线通讯模块发送给机器人控制模块控制仿人机器人则进行相应的动作操作。本发明适合不同身材用户使用，仿人机器人可实时再现共计16个自由度的人体上身动作。

主权项

一种基于外骨骼人体姿态信息采集技术的遥控仿人机器人系统，其特征在于：包括一外骨骼式人体姿态信息采集服、一仿人机器人和动作识别模块、两个相同的无线通讯模块A、无线通讯模块B和机器人控制模块；动作识别模块与无线通讯模块A分别安装在外骨骼式人体姿态信息采集服上，无线通讯模块B、机器人控制模块和视频采集模块安装在仿人机器人身上；系统工作时，通过外骨骼式人体姿态信息采集服采集人体动作信息，并将其传给动作识别模块，动作识别模块对用户动作信息进行识别并通过无线通讯模块A将用户动作信息发送给无线通讯模块B，无线通讯模块B再将该动作信息传给机器人控制模块，仿人机器人则完成相关的动作；外骨骼式人体姿态信息采集服，包括：头部固定器、头部姿态采集器、臂部姿态采集器、手部姿态采集器和背部固定器；其中头部固定器包括头部支架和头顶支架，头顶支架固定于头部支架上方，头部姿态采集器由水平电位器、竖直电位器、弹性连接片、固定支架一、固定轴、固定支架二、电位器支架和支架固定轴组成；电位器支架固定连接于头部支架后方，水平电位器与电位器支架固定连接，固定支架一一端与水平电位器固定连接、另一端与固定支架二固定连接，竖直电位器与固定支架二固定连接，固定轴与竖直电位器固定连接，弹性连接片上端与固定轴固定连接，弹性连接片下端与支架固定轴固定连接，支架固定轴固定连接在背部上；背部中间有肩部固定管，肩部固定管的左右两侧分别连接有两个肩部支撑管，两侧的结构对称，一侧的结构如下：肩部支撑管通过联轴器与大臂伸缩管的上端安装有两个互相垂直的电位器；大臂伸缩管内部截面为矩形，大臂伸缩管内部套有方形滑动杆；大臂伸缩管下端固定连接有大臂波纹管，方形滑动杆在大臂伸缩管与大臂波纹管内，大臂波纹管下端与方形滑动杆下端固定连接；大臂伸缩管的下端通过联轴器与小臂伸缩杆连接；小臂伸缩杆由小臂伸缩管一、小臂伸缩管二和小臂波纹管组成，小臂伸缩管一下端固定连接有小臂波纹管，小臂伸缩管二在小臂伸缩管一与小臂波纹管内，小臂波纹管下端与小臂伸缩管二下端固定连接；滑轨与小臂平行并且等长，滑轨上端连接肘部环形套管，下端连接腕部固定管，肘部环形套管上固定有带有环形孔的小臂套管支架，小臂伸缩管一穿过小臂套管支架的环形孔，腕部固定管为台阶形结构，台阶上面套有腕部环形套管，腕部环形套管与固定在腕部固定管外侧的同步轮通过皮带连接，同步轮与电位器同轴固定相连，环形套管一侧固定有手部电位器，手部电位器通过联轴器与手指固定箍连接，手指固定箍与装有弯曲度传感器的弹性塑料片连接。