[发明专利]一种基于Kinect视觉深度传感器的交互仿生机械臂控制方法

摘要

本发明公开了一种基于Kinect视觉深度传感器的交互仿生机械臂控制方法，通过搭建多自由度的仿生机械臂和机械手，以中央处理器作为控制板，将其分别与驱动板、Kinect视觉深度传感器相连接；Kinect视觉深度传感器包括RGB摄像机、空间深度摄像机和语音检测电路；Kinect视觉深度传感器识别辨别目标人手臂的二维肢体轮廓，获取肢体轮廓的二维信息；控制板将接收的信息解算，获得仿生机械臂的位置、角度、速度信息，转化成控制指令；驱动板根据控制指令驱动电机和/或舵机动作，各个关节配合完成跟随目标人手臂的动作，完成肢体模仿控制。本发明可以根据kinect传感器获得的人体动作数据及语音指令，通过解算完成一系列对应的空间位置变换，实现包括肢体模仿控制、语音控制以及实时人机动作交互。

主权项

1.一种基于Kinect视觉深度传感器的交互仿生机械臂控制方法，其特征在于，包括以下操作：/n1)搭建多自由度的仿生机械臂和机械手，其中的关节由电机驱动，手指由舵机拉线牵引，电机和舵机分别由驱动板提供动力源；/n2)以中央处理器作为控制板，将其分别与驱动板、Kinect视觉深度传感器相连接；Kinect视觉深度传感器包括RGB摄像机、空间深度摄像机和语音检测电路；/n3)Kinect视觉深度传感器识别辨别目标人手臂的二维肢体轮廓，获取肢体轮廓的二维信息；利用空间深度摄像机捕获的空间深度信息，将肢体轮廓的二维信息扩展为三维空间方位信息，然后将三维空间方位信息作为肢体模仿的输入信息发送给控制板；/n4)控制板将接收的信息解算，获得仿生机械臂的位置、角度、速度信息，转化成控制指令，发送给驱动板；/n5)驱动板根据控制指令驱动电机和/或舵机动作，各个关节配合完成跟随目标人手臂的动作，完成肢体模仿控制；/n所述的驱动板根据电机或舵机额定电压和电流提供动力，根据接收控制板的控制信号，传输相应的电压给电机或舵机，使电机和舵机到达指定的位置或按照指定速度移动，完成机械臂的动作。/n所述的控制板接收Kinect麦克风采集的声音数据，语音指令解算分为语音识别和指令转化，将麦克风采集到的声音数据识别为具体的语句和文字，供指令转化使用；/n所述的指令转化为：首先判断语音识别出的语句关键词是否有效，有效的判定为与指令库中的数据匹配，匹配到目标则为有效；/n指令库中的数据特征值由用户对数据库进行编写，包含但不仅限于：停止、启动、跟随、避让、X关节移动到Y处；/n获取到的有效语句关键词转化为动作指令采用数据库查询的方式，由预置在数据库中的对应动作决定动作指令输出。/n