[发明专利]基于增强现实的机器人在线示教装置、系统、方法、设备

摘要

本发明涉及一种基于增强现实的机器人在线示教系统，包括示教操作器、方位跟踪传感器、虚拟机器人模型定位器、增强现实显示器以及一计算机，所述计算机包括存储器、处理器以及通信模块，所述存储器存储有程序，所述程序包括进给计算模块、机器人正向运动学模型、机器人控制逻辑及故障设置模块、虚拟机器人渲染模块和方位跟踪模块。本发明中，操作人员可以通过物理的示教操作器驱动虚拟的机器人模型运动，并通过增强现实技术将虚拟的机器人模型叠加在真实场景中，不需要物理机器人即可进行示教训练或者示教编程，提高了机器人示教训练的安全性，降低了成本，可广泛应用教学和示教编程。

主权项

1.基于增强现实的机器人在线示教装置，其特征在于：包括示教操作器(1)、方位跟踪传感器(2)、虚拟机器人模型定位器(3)、增强现实显示器(4)以及一计算机(5)，所述示教操作器(1)、方位跟踪传感器(2)、增强现实显示器(4)均连接至所述计算机(5)；操作人员手持所述示教操作器(1)，所述示教操作器(1)发出的操作数据传输至所述计算机(5)；所述方位跟踪传感器(2)用于检测操作人员头部和虚拟机器人模型定位器(3)上的特征信息，并将所述特征信息发送至所述计算机(5)；所述虚拟机器人模型定位器(3)用于定位虚拟机器人模型(16)在真实环境中的位置并发送至所述计算机(5)；所述计算机(5)处理接收到的数据，并将处理结果发送至所述示教操作器(1)和增强现实显示器(4)，所述示教操作器(1)显示操作结果，所述增强现实显示器(4)显示虚拟机器人模型(16)及其运动图像，并通过虚拟机器人模型定位器(3)定位虚拟机器人模型在真实环境中的位置，从而生成一个虚实叠加的增强现实环境，通过示教操作器(1)控制虚拟机器人模型(16)运动，对真实环境中的被加工件(15)进行模拟加工；还包括一深度相机(12)，其连接至所述计算机(5)，所述深度相机(12)实时采集物理环境的深度数据，所述计算机(5)结合所述示教操作器(1)发出的操作数据处理后判断虚拟机器人模型(16)是否与物理环境发生碰撞，如果发生碰撞将碰撞信息发送给增强现实显示器(4)，以提示操作者。/n