CN105116755A - 一种手势姿势仿真控制机器人控制系统 - Google Patents

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CN105116755A CN201510404890.7A CN201510404890A CN105116755A CN 105116755 A CN105116755 A CN 105116755A CN 201510404890 A CN201510404890 A CN 201510404890A CN 105116755 A CN105116755 A CN 105116755A
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陈海鸥
符荣华
张聪
蒋小丽
陈龙
游玮
王钰琳
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Solid High Automation Technology Co Ltd In Wuhu
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Abstract

本发明涉及一种手势姿势仿真控制机器人控制系统，包括手持器和上位机，所述手持器和上位机通过网络通信实现信息传递。本发明硬件简单，不仅可以直接连接实体机器人的控制系统，让实体机器人也跟随手势姿势运动，还可以在PC机上控制仿真机器人进行仿真，性价比较高，能够适用于高校教学仿真，所演示的功能和实体机器人操作相同，大大的降低了研发和学习成本，安全性较高，可以直观的展示机器人的运动控制轨迹，故障率低，节能环保。

Description

一种手势姿势仿真控制机器人控制系统
技术领域
本发明涉及工业机器人控制技术领域，具体说是一种手势姿势仿真控制机器人控制系统。
背景技术
随着运动控制技术的发展，工业机器人被广泛应用于很多领域，例如汽车焊接、LED固晶、PCB电路板打孔、注塑机的机械手等等。我国也比较重视工业机器人的发展和应用，不仅在资金上大力工业支持机器人行业的发展，而且把工业机器人的运动控制技术逐步向高校推进，让更多的在校学生也可以接触和了解工业机器人。但是一套工业机器人产品的价格昂贵，而且在实际操作过程中如果操作不当会对在场人员造成一定的危险性，因此高校对配备工业机器人十分慎重，而且即使配备数量也是有限的。目前，关于机器人的控制，一部分是国外的教学仿真产品，但是价格较高，例如KUKA和KEBA的仿真产品等；另一部分是国内的教学仿真产品，采用有线连接方式，模糊控制理论，算法复杂，操作也不方便。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种手势姿势仿真控制机器人控制系统。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种手势姿势仿真控制机器人控制系统，包括手持器和上位机，所述手持器和上位机通过无线通信实现信息传递。本发明相对于国外的产品来说，功能上完全满足要求，且价格低，性价比较高；与国内产品相比，本发明硬件简单，图形显示清晰，可使机器人准确的跟随手势的姿势轨迹进行运动。
所述手持器包括微控制器、陀螺仪传感器、加速度传感器和无线网络模块，所述陀螺仪传感器、加速度传感器将信号传递给微控制器，经过微控制器进行数据处理后，利用无线网络模块将处理信号通过无线通信发送给上位机。
所述上位机通过无线网接口，准确获取处理信号，并将处理信号解包处理，然后在图形界面上通过算法处理机器人跟随手势轨迹运转，形成运动指令后以控制机器人按照规划的位置进行运动，同时机器人实时将实际的位置反馈给上位机，再通过无线通信将信号传递给手持器。
所述机器人为实体机器人。
所述机器人为仿真机器人。
仿真机器人在运转过程中，不断的将自身的运动轨迹反馈给上位机，然后上位机将数据打包通过无线网络发送给手持器，手持器将数据解包后，获取反馈的运动轨迹，将发送的手势轨迹和实际运动轨迹相比较，判断运动轨迹误差来实时调整实际运动轨迹，使运动轨迹和手势轨迹在最小误差范围内。
本发明的有益效果是：本发明硬件简单，不仅可以直接连接实体机器人的控制系统，让实体机器人也跟随手势姿势运动，还可以在PC机上控制仿真机器人进行仿真，性价比较高，能够适用于高校教学仿真，所演示的功能和实体机器人操作相同，大大的降低了研发和学习成本，安全性较高，可以直观的展示机器人的运动控制轨迹，故障率低，节能环保。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的控制原理图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段和创作特征易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1所示，一种手势姿势仿真控制机器人控制系统，包括手持器1和上位机2，所述手持器1和上位机2通过无线通信实现信息传递。本发明相对于国外的产品来说，功能上完全满足要求，且价格低，性价比较高；与国内产品相比，本发明硬件简单，图形显示清晰，可使机器人准确的跟随手势的姿势轨迹进行运动。
所述手持器1包括微控制器、陀螺仪传感器、加速度传感器和无线网络模块，所述陀螺仪传感器、加速度传感器将信号传递给微控制器，经过微控制器进行数据处理后，利用无线网络模块将处理信号通过无线通信发送给上位机2。本发明手持器1采用的是无线循环控制的原理，即微控制器会不断的获取陀螺仪传感器、加速度传感器的信息，并实时传输给上位机2。
所述上位机2通过无线网接口，准确获取处理信号，并将处理信号解包处理，然后在图形界面上通过算法处理机器人跟随手势轨迹运转，形成运动指令后以控制机器人按照规划的位置进行运动，同时机器人实时将实际的位置反馈给上位机2，再通过无线通信将信号传递给手持器1。
所述机器人为实体机器人。
所述机器人为仿真机器人。
仿真机器人在运转过程中，不断的将自身的运动轨迹反馈给上位机2，然后上位机2将数据打包通过无线网络发送给手持器1，手持器1将数据解包后，获取反馈的运动轨迹，将发送的手势轨迹和实际运动轨迹相比较，判断运动轨迹误差来实时调整实际运动轨迹，使运动轨迹和手势轨迹在最小误差范围内。
本发明可根据使用需求实现对实体机器人或者仿真机器人的控制，方便可靠，有助于教学学习，性能稳定，安全性高，以方便人们深入了解机器人的运动控制技术。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种手势姿势仿真控制机器人控制系统，包括手持器(1)和上位机(2)，其特征在于：所述手持器(1)和上位机(2)通过无线通信实现信息传递；
所述手持器(1)包括微控制器、陀螺仪传感器、加速度传感器和无线网络模块，所述陀螺仪传感器、加速度传感器将信号传递给微控制器，经过微控制器进行数据处理后，利用无线网络模块将处理信号通过无线通信发送给上位机(2)；
所述上位机(2)通过无线网接口，准确获取处理信号，并将处理信号解包处理，然后在图形界面上通过算法处理机器人跟随手势轨迹运转，形成运动指令后以控制机器人按照规划的位置进行运动，同时机器人实时将实际的位置反馈给上位机，再通过无线通信将信号传递给手持器。
2.根据权利要求1所述一种手势姿势仿真控制机器人控制系统，其特征在于：所述机器人为实体机器人。
3.根据权利要求1所述一种手势姿势仿真控制机器人控制系统，其特征在于：所述机器人为仿真机器人。
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