CN105988483A - 机械手臂驱动系统、机械手臂及机械手臂驱动方法 - Google Patents

机械手臂驱动系统、机械手臂及机械手臂驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种机械手臂驱动系统、机械手臂及机械手臂驱动方法。该机械手臂用于连接显示装置，该机械手臂包括摄像头和通过多个转动轴转动连接的多个连接部，每一转动轴上分别连接一驱动马达。该机械手臂驱动系统包括：获取模块，实时获取该摄像头摄取的其前方一定范围内的使用者的图像；图像分析模块，根据该获取模块连续获取的多张图像识别所述图像中使用者身体预定部位是否动作，并识别所述动作的方向和幅度；指令生成模块，根据所述动作的方向和幅度生成一第一控制指令，并将该第一控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的转动轴相应转动，以使该显示装置沿所述动作的方向转动与所述动作的幅度相应的角度。

Description

机械手臂驱动系统、机械手臂及机械手臂驱动方法
技术领域
本发明涉及机械手臂，尤其涉及一种可用于调整显示装置的角度和其与使用者之间的距离的机械手臂驱动系统、机械手臂驱动方法、及具有该机械手臂驱动系统的机械手臂。
背景技术
目前，平板电脑、电子相框等电子装置逐渐普及起来。通常此类电子装置需要平放在桌面上使用。为了适应用户平视显示屏幕的需要，具有支架的平板电脑也已经出现。但是如果使用者在使用过程中改变坐姿的话，就需要重新对电子装置的朝向或其该电子装置与使用者之间的距离进行调整以便于观看。一般情况下，用户可通过调节支架来调整电子装置的朝向和/或该电子装置与使用者之间的距离。然而，此过程需要用户一只手把持电子装置，另一只手对支架进行调节，这样，当用户只能腾出一只手时，则无法对该类支架进行调整。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种机械手臂驱动系统、机械手臂及机械手臂驱动方法，能够解决上述问题。
本发明提供一种机械手臂驱动系统，应用于一机械手臂，该机械手臂用于连接一显示装置，该机械手臂包括一摄像头以及通过多个转动轴转动连接的多个连接部，该摄像头用于摄取其前方一定范围内的使用者的图像，每一转动轴上分别连接一驱动马达，该机械手臂驱动系统包括：一获取模块，用于实时获取该摄像头摄取的图像；一图像分析模块，用于根据该获取模块连续获取的多张图像识别所述图像中使用者身体预定部位是否动作，并识别所述动作的方向和幅度；以及一指令生成模块，用于根据所述动作的方向和幅度生成一第一控制指令，并将该第一控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的转动轴相应转动，以使该显示装置沿所述动作的方向转动与所述动作的幅度相应的角度。
本发明还提供一种机械手臂，用于连接一显示装置，该机械手臂包括一摄像头以及通过多个转动轴转动连接的多个连接部，该摄像头用于摄取其前方一定范围内的使用者的图像，每一转动轴上分别连接一驱动马达，该机械手臂还安装有如前所述的机械手臂驱动系统。
本发明还提供一种机械手臂驱动方法，应用于一机械手臂，该机械手臂用于连接一显示装置，该机械手臂包括通过一摄像头以及多个转动轴转动连接的多个连接部，每一转动轴上分别连接一驱动马达，该机械手臂驱动方法包括：实时获取该摄像头摄取的其前方一定范围内的使用者的图像；根据连续获取的多张图像识别所述图像中使用者身体预定部位是否动作，并识别所述动作的方向和幅度；以及根据所述动作的方向和幅度生成一第一控制指令，并将该第一控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的转动轴相应转动，以使该显示装置沿所述动作的方向转动与所述动作的幅度相应的角度。
本发明能够通过识别使用者身体预定部位的动作自动调节该显示装置的朝向，以便于使用者观看该显示装置。
附图说明
图1为本发明较佳实施例中的机械手臂处于第一使用状态时的结构示意图。
图2为图1所示的机械手臂另一角度的结构示意图。
图3为图1所示的机械手臂处于第二使用状态时的结构示意图。
图4为图1所示的机械手臂处于第三使用状态时的结构示意图。
图5为图1所示的机械手臂的硬体架构图。
图6为本发明较佳实施例中的机械手臂驱动方法中通过识别使用者身体预定部位的动作自动调整该显示装置朝向的流程图。
图7为图6所示的机械手臂驱动方法中通过识别使用者是否正在使用该显示装置自动调整该显示装置与使用者之间的距离的流程图。
图8为图6所示的机械手臂驱动方法中使得使用者与该显示装置之间的距离保持在一预定距离的流程图。
图9为图6所示的机械手臂驱动方法中通过识别声音信号自动调整该显示装置的朝向或使用者与该显示装置之间的距离的流程图。
主要元件符号说明
机械手臂 1
显示装置 2
摄像头 10
存储单元 20
处理器 30
麦克风 40
第一连接部 101
第二连接部 102
第三连接部 103
第四连接部 104
第一转动轴 201
第二转动轴 202
第三转动轴 203
第四转动轴 204
机械手臂驱动系统 300
获取模块 301
图像分析模块 302
指令生成模块 303
距离分析模块 304
声音分析模块 305
固定机构 2010
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
图1-4为本发明较佳实施方式中的机械手臂1的结构示意图。所述机械手臂1应用于一显示装置2，可用于调节该显示装置2的朝向和/或该显示装置2与使用者之间的距离，以便于使用者观看该显示装置2。其中，该显示装置2可为任何具有显示功能的电子装置，如一体式电脑、电子书、平板电脑、平板电视等。
在本实施方式中，该机械手臂1包括相互转动连接的一第一连接部101、一第二连接部102、一第三连接部103及一第四连接部104。其中，该第一连接部101以及第二连接部102可均为杆状，该第三连接部103以及第四连接部104可为盘状。该第一连接部101的一端通过一第一转动轴201转动连接于该显示装置2，该第一连接部101远离该第一转动轴201的另一端通过一第二转动轴202转动连接于该第二连接部102的一端，该第二连接部102远离该第二转动轴202的另一端通过一第三转动轴203转动连接于该第三连接部103，该第三连接部103的底部通过一第四转动轴204转动连接于该第四连接部104上。该第四连接部104的底部可通过粘接或机械锁固的方式固定于一支撑平面（如桌面或墙面，图未示）上。在本实施方式中，该第一转动轴201上固接有一固定机构2010，该显示装置2的背面通过该固定机构2010固定于该第一转动轴201，从而固定于该机械手臂1。其中，该固定机构2010可为一夹持机构或一锁固机构。
该第一转动轴201、第二转动轴202、第三转动轴203和第四转动轴204可分别相对于该第一连接部101、第二连接部102、第三连接部103和第四连接部104在一定的范围内转动。第一转动轴201转动时，带动与其连接的显示装置2一起转动；第二转动轴202转动时，带动与其连接的第一连接部101一起转动；第三转动轴203转动时，带动与其连接的第二连接部102一起转动；第四转动轴204转动时，带动与其连接的第三连接部103一起转动。其中，该第一转动轴201、第二转动轴202、第三转动轴203以及第四转动轴204上分别连接有一驱动马达（装设于机械手臂1内，图未示）。每一驱动马达能够控制与其连接的该第一转动轴201、第二转动轴202、第三转动轴203或第四转动轴204转动。
其中，该第一转动轴201、第二转动轴202以及第三转动轴203的轴心线平行于图1-4中X-Y-Z坐标系的Y轴方向，该第四转动轴204的轴心线垂直于该第一转动轴201、第二转动轴202以及第三转动轴203的轴心线，且平行于图1-4中X-Y-Z坐标系的Z轴方向。从而，与该第一转动轴201连接的驱动马达控制该第一转动轴201相对于该第一连接部101转动时能够调整该显示装置2在X-Z平面内的朝向。与该第四转动轴204连接的驱动马达控制该第四转动轴204相对于该第四连接部104转动时能够调整该显示装置2在X-Y平面内的朝向。与该第二转动轴202连接的驱动马达控制该第二转动轴202相对于第二连接部102转动时，由于该第一连接部101相对于第二连接部102之间的角度改变使得该机械手臂1相应伸长或缩短，从而改变该显示装置2与使用者之间的距离。同时，由于该第一连接部101相对于第二连接部102发生转动，故能够调整该显示装置2在X-Z平面内的朝向。与该第三转动轴203连接的驱动马达控制该第三转动轴203相对于该第三连接部103转动时，由于该第二转接部102相对于第三连接部103之间的角度改变使得该机械手臂1相应伸长或缩短，从而改变该显示装置2与使用者之间的距离。同时，由于该第二连接部102相对于第三连接部103发生转动，故能够调整该显示装置2在X-Z平面内的朝向。
可以理解的，当第二转动轴202以及第三转动轴203同时转动时，该显示装置2与使用者之间的距离可能会发生改变，其取决于由第二转动轴202转动引起的该机械手臂1的伸长或缩短的程度与由第三转动轴203转动引起的该机械手臂1的伸长或缩短程度的加总。此外，该显示装置2的在X-Z平面内的朝向可能会发生变化，其取决于由第二转动轴202转动引起的该显示装置2的朝向变化程度与由第三转动轴203转动引起的该显示装置2的朝向变化程度的加总。
例如，当该第二转动轴202以及第三转动轴203由图1所示的状态分别转动135°以及45°时，该机械手臂1伸长使得该显示装置2与使用者之间的距离靠近，而该显示装置2在X-Z平面内的朝向保持不变（如图3所示）；当第一转动轴201由图1所示的状态转动90°时，该显示装置2的朝向由竖直变为水平（如图4所示）。可以理解的，该第一连接部101、第二连接部102、第三连接部103及第四连接部104均具有一定的长度，因此，控制该机械手臂1伸长或缩短一定的长度可通过使该第二转动轴202和/或第三转动轴203转动一定的角度实现。
当然，在其它实施方式中，该机械手臂1的连接部的数量、每一连接部的长度、以及每一转动轴可转动的角度范围还可根据具体需求进行变更。
请一并参照图5，在本实施方式中，该机械手臂1还包括一摄像头10、一存储单元20和一处理器30。该存储单元20用于存储一机械手臂驱动系统300。该处理器30用于执行该机械手臂驱动系统300的多个功能模块，从而通过该机械手臂1调节该显示装置2的朝向和/或该显示装置2与使用者之间的距离。在另一实施方式中，所述存储单元20可省略，该机械手臂驱动系统300的多个功能模块为烧录至该处理器30的程序化模块。
该摄像头10用于摄取其前方一定范围内的使用者的图像。其中，该摄像头可为立体摄像头（stereo camera）或深度摄像头（TOF camera）等。其中，当该摄像头10摄取到其前方一定范围内的使用者图像时，表明使用者此时正在使用该显示装置2。
在本实施方式中，该机械手臂驱动系统300包括一获取模块301、一图像分析模块302以及一指令生成模块303。
该获取模块301用于实时从该摄像头10获取所述图像。
该图像分析模块302用于根据该获取模块301连续获取的多张图像识别所述图像中使用者身体预定部位是否动作。其中，所述身体预定部位为使用者的手掌、脸部或头部。所述身体预定部位的动作为使用者手掌的摆动（即手势）或者使用者脸部/头部的摆动。关于如何识别使用者动作的过程可参考专利“仿3D手势识别系统及方法”（专利号为“CN102663364A”）以及“一种用于便携电子设备的远红外手势识别装置”（专利号为“CN103218042A”），其为现有技术，此不赘述。若识别出所述使用者身体预定部位动作时，则该图像分析模块302继续识别所述动作的方向和幅度。
该指令生成模块303用于根据所述动作的方向和幅度生成一第一控制指令，并将该第一控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的该第一转动轴201、第二转动轴202、第三转动轴203和/或第四转动轴204相应转动，以使该显示装置2沿所述动作的方向转动与所述动作的幅度相应的角度。从而，使用者仅需大致对准该摄像头10摆动手掌或头部即可触发该机械手臂1自动调整该显示装置2的朝向。在本实施方式中，该指令生成模块303通过无线的方式（如蓝牙技术）将该第一控制指令发送至对应的驱动马达。
其中，该存储单元20中存储有所述动作的不同方向、待转动的转动轴以及该转动轴的转动方向之间的第一对应关系，以及所述动作的不同幅度和待转动的转动轴转动角度的第二对应关系。例如，若所述动作方向为相对于使用者向左，所述第一对应关系中对应的待转动的转动轴为该第四转动轴204，该第四转动轴204的转动方向为相对于使用者向左。若所述动作方向为相对于使用者向上，所述第一对应关系中对应的待转动的转动轴为该第一转动轴201，该第一转动轴201的转动方向为为相对于使用者向上。其中，所述第二对应关系中待转动的转动轴转动角度对应的弧长与所述动作的幅度一致。该指令生成模块303根据所述第一对应关系确定与所述动作的方向对应的待转动的转动轴和该转动轴的转动方向，根据所述第二对应关系确定与所述动作的幅度对应的该转动轴的转动角度，然后根据所确定的待转动的转动轴、该转动轴的转动方向和转动角度生成第一控制指令，该第一控制指令用于触发对应的驱动马达控制所确定的转动轴沿所确定的转动方向转动该转动角度，从而使得该显示装置2沿所述动作的方向转动与所述动作的幅度相应的角度。
在本实施方式中，该图像分析模块302还用于当接收到一触发信号时，识别该获取模块301实时获取的所述图像中的身体预定部位是否为脸部。若是，该图像分析模块302计算该获取模块301实时获取的所述图像中脸部的当前面积，并判断所述当前面积是否小于一预定面积。若是，则表明使用者此时可能正在离开或者转头不看该显示装置2（即使用者可能不在使用该显示装置2）。此时，该指令生成模块303生成一第二控制指令，并将该第二控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的该第二转动轴202和/或第三转动轴203相应转动，从而使该机械手臂1相应缩短以使该显示装置2与使用者之间的距离增大。该图像分析模块302还用于当判断所述当前面积小于该预设面积时，继续判断该获取模块301实时获取的所述图像中脸部的当前面积是否持续增大。若是，则表明使用者此时可能要重新开始使用该显示装置2。此时，该指令生成模块303生成一第三控制指令，并将该第三控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的该第二转动轴202和/或第三转动轴203相应转动，从而使该机械手臂1相应伸长以恢复该显示装置2与使用者之间的距离。其中，所述机械手臂1上设有一机械按键（图未示），该机械按键用于在被按压时产生该触发信号。
可以理解的，所述存储单元20中存储有一些手部、脸部和头部的图像模板，该图像分析模块302将所述图像与图像模板作比对以判断所述图像中的身体预定部位是否为脸部。当使用者为老花眼患者时，有可能会由不看显示装置2变为观看显示装置2时存在的不同的视觉距离由于人眼老化所造成的调焦距延迟导致产生视觉差。然而，使用者可以通过按下该机械手臂1上的机械按键而发送该触发信号，以触发该机械手臂1通过自动调整该显示装置2与使用者之间距离的远近来协助使用者眼球调焦而消除视觉差。
在本实施方式中，该机械手臂驱动系统300还进一步包括一距离分析模块304，用于根据所述图像计算该摄像头10与使用者之间的当前距离（与该显示装置2与使用者之间的当前距离大致相等），判断该当前距离是否与一预定距离相同，并在该当前距离与该预定距离不同时计算两者的差值。该指令生成模块303根据所述差值生成一第四控制指令，并将该第四控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发该驱动马达控制与其连接的第二转动轴202和/或第三转动轴203相应转动，使所述机械手臂1伸长或缩短所述差值，以使该显示装置2与使用者之间的距离保持在该预定距离。其中，该预定距离可为使用者自定义设定并存储于该存储单元20中，其为使用者使用该显示装置2时较为舒适的一使用距离。
在本实施方式中，该机械手臂1还进一步包括一麦克风40，用于采集该显示装置2周围的声音信号。该机械手臂驱动系统300还进一步包括一声音分析模块305。该声音分析模块305用于获取该麦克风40采集的声音信号，并识别该声音信号是否为音乐或人声。当该声音信号为音乐时，该声音分析模块305进一步识别该音乐的节拍。该指令生成模块303还用于根据该音乐的节拍生成一第五控制指令，并将该第五控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的该第一转动轴201、第二转动轴202、第三转动轴203和/或第四转动轴204相应转动，以使该显示装置2根据该音乐节拍晃动。当该声音信号为人声时，该声音分析模块305进一步识别该人声中的关键词。该指令生成模块303还用于当所识别的关键字与该存储单元20中预定关键字一致时，生成一第六控制指令，并将该第六控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的第二转动轴202和/或第三转动轴203相应转动，从而使该机械手臂1相应伸长或缩短以使该显示装置2与使用者之间的距离变大或减小。其中，所述存储单元20中预存的预定关键字可为“靠近”、“远离”等。
图6示意出本发明一较佳实施方式中的机械手臂驱动方法中通过识别使用者身体预定部位的动作自动调整该显示装置2的朝向的方法，其应用于上述机械手臂1中，该方法包括以下步骤：
步骤S61：该获取模块301实时从该摄像头10获取所述图像。
步骤S62：该图像分析模块302根据该获取模块301连续获取的多张图像识别所述图像中使用者身体预定部位是否动作。若是，则进行步骤S63；否则，则回到步骤S62。
步骤S63：该图像分析模块302继续识别所述动作的方向和幅度。其中，所述身体预定部位的动作为使用者的手势或者使用者头部的摆动。
步骤S64：该指令生成模块303根据所述动作的方向和幅度生成一第一控制指令，并将该第一控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的该第一转动轴201、第二转动轴202、第三转动轴203和/或第四转动轴204相应转动，以使该显示装置2沿所述动作的方向转动与所述动作的幅度相应的角度。
图7示意出本发明一较佳实施方式中的机械手臂驱动方法中通过识别使用者是否正在使用该显示装置2自动调整该显示装置2与使用者之间的距离的方法，其应用于上述机械手臂1中，该方法包括以下步骤：
步骤S71：该图像分析模块302当接收到一触发信号时，识别该获取模块301实时获取的所述图像中的身体预定部位是否为脸部。若是，则进行步骤S72；否则，则回到步骤S71。
步骤S72：该图像分析模块302计算该获取模块301实时获取的所述图像中脸部的当前面积，并判断所述当前面积是否小于一预定面积。若是，则进行步骤S73；否则，则回到步骤S72。
步骤S73：该指令生成模块303生成一第二控制指令，并将该第二控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的该第二转动轴202和/或第三转动轴203相应转动，从而使该机械手臂1相应缩短以使该显示装置2与使用者之间的距离增大。
步骤S74：该图像分析模块302继续判断该获取模块301实时获取的所述图像中脸部的当前面积是否持续增大。若是，则进行步骤S75；否则，则回到步骤S74。
步骤S75：该指令生成模块303生成一第三控制指令，并将该第三控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的该第二转动轴202和/或第三转动轴203相应转动，从而使该机械手臂1相应伸长以恢复该显示装置2与使用者之间的距离。
图8示意出本发明一较佳实施方式中的机械手臂驱动方法中使得使用者与该显示装置2之间的距离保持在一预定距离的方法，其应用于上述机械手臂1中，该方法包括以下步骤：
步骤S81：该距离分析模块304根据所述图像计算该摄像头10与使用者之间的当前距离，判断该当前距离是否与一预定距离相同，若是，则回到步骤S81；否则，则进行步骤S82。
步骤S82：该距离分析模块304计算该当前距离与该预定距离的差值。
步骤S83：该指令生成模块303根据所述差值生成一第四控制指令，并将该第四控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发该驱动马达控制与其连接的第二转动轴202和/或第三转动轴203相应转动，使所述机械手臂1伸长或缩短所述差值，以使该显示装置2与使用者之间的距离保持在该预定距离。
图9示意出本发明一较佳实施方式中的机械手臂驱动方法中通过识别声音信号自动调整该显示装置2的朝向或使用者与该显示装置2之间的距离的方法，其应用于上述机械手臂1中，该方法包括以下步骤：
步骤S91：该声音分析模块305采集该显示装置2周围的声音信号，并识别该麦克风40采集的该声音信号是否为音乐或人声。当该声音信号为音乐时，则进行步骤S92；否则，则进行步骤S94。
步骤S92：该声音分析模块305识别该音乐的节拍。
步骤S93：该指令生成模块303根据该音乐的节拍生成一第五控制指令，并将该第五控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的该第一转动轴201、第二转动轴202、第三转动轴203和/或第四转动轴204相应转动，以使该显示装置2根据该音乐节拍晃动。
步骤S94：该声音分析模块305识别该人声中的关键词，并判断所识别的关键字是否与该存储单元20中预存的关键字一致。若是，则进行步骤S95；否则，则回到步骤S94。
步骤S95：该指令生成模块303生成一第六控制指令，并将该第六控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的第二转动轴202和/或第三转动轴203相应转动，从而使该机械手臂1相应伸长或缩短以使该显示装置2与使用者之间的距离变大或减小。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种机械手臂驱动系统，应用于一机械手臂，该机械手臂用于连接一显示装置，该机械手臂包括一摄像头以及通过多个转动轴相互转动连接的多个连接部，该摄像头用于摄取其前方一定范围内的使用者的图像，每一转动轴上分别连接一驱动马达，其特征在于，该机械手臂驱动系统包括：
一获取模块，用于实时获取该摄像头摄取的图像；
一图像分析模块，用于根据该获取模块连续获取的多张图像识别所述图像中使用者身体预定部位是否动作，并识别所述动作的方向和幅度；以及
一指令生成模块，用于根据所述动作的方向和幅度生成一第一控制指令，并将该第一控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的转动轴相应转动，以使该显示装置沿所述动作的方向转动与所述动作的幅度相应的角度。
2.如权利要求1所述的机械手臂驱动系统，其特征在于，该指令生成模块根据一第一对应关系确定与所述动作的方向对应的待转动的转动轴和该转动轴的转动方向，根据一第二对应关系确定与所述动作的幅度对应的该转动轴的转动角度，然后根据所确定的待转动的转动轴、该转动轴的转动方向和转动角度生成第一控制指令，该第一控制指令用于触发对应的驱动马达控制所确定的转动轴沿所确定的转动方向转动该转动角度，从而使得该显示装置沿所述动作的方向转动与所述动作的幅度相应的角度。
3.如权利要求1所述的机械手臂驱动系统，其特征在于，该图像分析模块还用于当接收到一触发信号时，识别该获取模块实时获取的所述图像中的身体预定部位是否为脸部，当所述身体预定部位为脸部时计算该获取模块实时获取的所述图像中脸部的当前面积，并判断所述当前面积是否小于一预定面积；该指令生成模块当所述当前面积小于该预定面积时生成一第二控制指令，并将该第二控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的转动轴相应转动，从而使该机械手臂相应缩短以使该显示装置与使用者之间的距离增大；该图像分析模块还用于当判断所述当前面积小于该预设面积时，继续判断该获取模块实时获取的所述图像中脸部的当前面积是否持续增大；该指令生成模块当所述当前面积持续增大时生成一第三控制指令，并将该第三控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的转动轴相应转动，从而使该机械手臂相应伸长以恢复该显示装置与使用者之间的距离。
4.如权利要求1所述的机械手臂驱动系统，其特征在于，还进一步包括一距离分析模块，用于根据所述图像计算该摄像头与使用者之间的当前距离，判断该当前距离是否与一预定距离相同，并在该当前距离与该预定距离不同时计算两者的差值；该指令生成模块根据所述差值生成一第四控制指令，并将该第四控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发该驱动马达控制与其连接的转动轴相应转动，使所述机械手臂伸长或缩短所述差值，以使该显示装置与使用者之间的距离保持在该预定距离。
5.如权利要求1所述的机械手臂驱动系统，其特征在于，还进一步包括一声音分析模块，用于获取一麦克风采集的该显示装置周围的声音信号，并当识别到该声音信号为音乐时进一步识别该音乐的节拍；该指令生成模块根据该音乐的节拍生成一第五控制指令，并将该第五控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的转动轴相应转动，以使该显示装置根据该音乐节拍晃动。
6.如权利要求1所述的机械手臂驱动系统，其特征在于，还进一步包括一声音分析模块，用于获取一麦克风采集的该显示装置周围的声音信号，并当识别到该声音信号为人声时识别该人声中的关键词；该指令生成模块当所识别的关键字与预定关键字一致时，生成一第六控制指令，并将该第六控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的转动轴相应转动，从而使该机械手臂相应伸长或缩短以使该显示装置与使用者之间的距离变大或减小。
7.一种机械手臂，用于连接一显示装置，该机械手臂包括一摄像头以及通过多个转动轴转动连接的多个连接部，该摄像头用于实时获取该摄像头摄取的其前方一定范围内的使用者的图像，每一转动轴上分别连接一驱动马达，其特征在于，该机械手臂还安装有如权利要求1-6中任一项所述的机械手臂驱动系统。
8.如权利要求7所述的机械手臂，其特征在于，该机械手臂包括转动连接的一第一连接部、一第二连接部、一第三连接部及一第四连接部，该第一连接部的一端通过一第一转动轴转动连接于该显示装置，该第一连接部远离该第一转动轴的另一端通过一第二转动轴转动连接于该第二连接部的一端，该第二连接部远离该第二转动轴的另一端通过一第三转动轴转动连接于该第三连接部，该第三连接部的底部通过一第四转动轴转动连接于该第四连接部上。
9.如权利要求8所述的机械手臂，其特征在于，该第一转动轴、第二转动轴以及第三转动轴的轴心线平行于X-Y-Z坐标系的Y轴方向，该第四转动轴的轴心线平行于该X-Y-Z三维空间的Z轴方向，与该第一转动轴连接的驱动马达控制该第一转动轴转动时调整该显示装置在X-Z平面内的朝向，与该第二转动轴和/或第三转动轴连接的驱动马达控制该第二转动轴和/或第三转动轴转动时调整该显示装置在X-Z平面内的朝向以及该显示装置与使用者之间的距离，与该第四转动轴连接的驱动马达控制该第四转动轴转动时能够调整该显示装置在X-Y平面内的朝向。
10.如权利要求9所述的机械手臂，其特征在于，该第一控制指令和第五控制指令均用于触发所述驱动马达控制与其连接的该第一转动轴、第二转动轴、第三转动轴和/或第四转动轴相应转动；该第二控制指令、第三控制指令、第四控制指令和第六控制指令均用于触发所述驱动马达控制与其连接的该第二转动轴和/或第三转动轴相应转动。
11.如权利要求7所述的机械手臂，其特征在于，还设有一机械按键，其用于在被按压时产生该触发信号。
12.一种机械手臂驱动方法，应用于一机械手臂，该机械手臂用于连接一显示装置，该机械手臂包括一摄像头以及通过多个转动轴转动连接的多个连接部，每一转动轴上分别连接一驱动马达，其特征在于，该机械手臂驱动方法包括：
实时获取该摄像头摄取的其前方一定范围内的使用者的图像；
根据连续获取的多张图像识别所述图像中使用者身体预定部位是否动作，并识别所述动作的方向和幅度；以及
根据所述动作的方向和幅度生成一第一控制指令，并将该第一控制指令发送至对应的至少一驱动马达，从而触发所述驱动马达控制与其连接的转动轴相应转动，以使该显示装置沿所述动作的方向转动与所述动作的幅度相应的角度。
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