CN110962146B - 机器人设备的操纵系统和方法 - Google Patents

机器人设备的操纵系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110962146B
CN110962146B CN201911278371.5A CN201911278371A CN110962146B CN 110962146 B CN110962146 B CN 110962146B CN 201911278371 A CN201911278371 A CN 201911278371A CN 110962146 B CN110962146 B CN 110962146B
Authority
CN
China
Prior art keywords
connection hole
substrate
connection
top sheet
finger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911278371.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110962146A (zh
Inventor
韩璧丞
李嘉宁
林真
马克思·纽伦
单思聪
劳伦斯·弗兰切林
游弘晟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Borrec Co ltd
Original Assignee
Borrec Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Borrec Co ltd filed Critical Borrec Co ltd
Priority to US16/789,752 priority Critical patent/US11612999B2/en
Publication of CN110962146A publication Critical patent/CN110962146A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110962146B publication Critical patent/CN110962146B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J1/00—Manipulators positioned in space by hand
    • B25J1/02—Manipulators positioned in space by hand articulated or flexible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/006—Controls for manipulators by means of a wireless system for controlling one or several manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/088—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0009—Gripping heads and other end effectors comprising multi-articulated fingers, e.g. resembling a human hand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J3/00—Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J3/00—Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements
    • B25J3/04—Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements involving servo mechanisms
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/014—Hand-worn input/output arrangements, e.g. data gloves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本申请公开了一种机器人设备的操纵系统和方法。所述系统可以包括人机交互设备，用于获取与使用该人机交互设备的用户手指的位置和/或动作相关联的信息；机器人设备，用于实时模拟用户手指的位置和/或动作。其中，所述机器人设备与人机交互设备通信连接。所述机器人设备用于实时模拟用户手指的位置和/或动作。本申请的机器人设备的操作系统能精度模仿人手功能。

Description

机器人设备的操纵系统和方法
技术领域
本发明涉及机器人设备技术领域，特别涉及一种机器人设备的操纵系统和方法。
背景技术
机器人设备被越来越多地用于各种各样的应用程序中，例如医疗保健应用程序、生产应用程序、和用户辅助应用程序。随着机器人设备越来越普遍地被使用，不了解机器人设备的编程和控制的终端用户也可能需要使用此类设备。例如，残疾人可能需要使用服务机器人来帮助他或她拿物品或上下床。但是，残疾人可能没有接受到如何控制机器人执行任务的机器人编程培训。
从教育和学习的角度来看，可能希望通过可定制的自学项目向各个年龄段和具有不同兴趣的人们介绍机器人技术、工程学、软件编程的概念。大多数商用机器人系统都是现成的成品，不能容易地进行重新编程使其超出预设的用途。
因此，需要为所有年龄和各种兴趣的人提供与机器人系统设计和编程有关的完全可定制的学习体验。
此外，结合本申请的附图和背景，根据随后的具体实施方式和权利要求，其他期望的特征也将显现。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种机器人设备的操作系统和操纵方法，旨在提供一种能精度模仿人手功能的机器人设备的操作系统。
在本申请的一些实施例公开了一种机器人设备的操作系统。所述系统包括：
人机交互设备，用于获取与使用该人机交互设备的用户手指的位置和/或动作相关联的信息；及
机器人设备，用于实时模拟用户手指的位置和/或动作，
其中，所述机器人设备与人机交互设备通信连接。
在一些实施例中，所述人机交互设备具有一手套，所述手套套设于所述机器人设备上。
在一些实施例中，所述手套包括若干传感器，该多个传感器用于获取与用户手指的位置和/或动作相关联的信息。
在一些实施例中，所述手套包括一第一处理器；所述机器人设备包括一第二处理器，所述第二处理器用于与手套的第一处理器通信连接。
在一些实施例中，所述机器人设备包括一机械臂，所述机械臂具有多个类似于手指的组件。
在一些实施例中，所述机器人设备还包括运动控制机构，响应于第二处理器生成的信号，所述运动控制机构用于来控制多个组件的运动。
在一些实施例中，所述运动控制机构包括多个摇动臂、用于驱动摇动臂的多个电机、与所述摇动臂相连接的多个牵引线，每一牵引线、每一摇动臂及每一电机与一对应的类似手指的组件连接。
在一些实施例中，所述机器人设备由3D打印技术制得。
本申请还提供一种机器人设备的操纵方法，应用于上述机器人设备的操作系统，所述方法包括以下步骤：
通过人机交互设备获取与使用该人机交互设备的用户手指的位置和/或动作相关联的信息；及
通过机器人设备实时模拟用户手指的位置和/或动作。
在一些实施例中，还包括以下步骤：
套设对应的手套于机器人设备上；及
通过手套获取与用户手指的位置和/或动作相关联的信息。
本申请的技术方案中，所述系统包括人机交互设备和机器人设备，所述机器人设备与人机交互设备通信连接。所述人机交互设备用于获取与使用该人机交互设备的用户手指的位置和/或动作相关联的信息。所述机器人设备用于实时模拟用户手指的位置和/或动作。所述机器人设备可以分析肌肉发出的电信号，从而使其智能地适应和学习每个截肢者所需的手势，从而以前所未有的精度模仿人手的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本申请一实施例的机器人系统的方块图。
图2是本申请一实施例的机器人设备的第一组件的基片的结构示意图。
图3是图2所示基片另一角度的结构示意图。
图4是本申请一实施例的机器人设备的第一组件的顶片的结构示意图。
图5是本申请一实施例的机器人设备的连接器的结构示意图。
图6是本申请一实施例的机器人设备的第二组件的基片的结构示意图。
图7是本申请一实施例的机器人设备的第二组件的中间件的结构示意图。
图8是图7所示中间件另一角度的结构示意图。
图9是本申请一实施例的机器人设备的第二组件的顶片的结构示意图。
图10是本申请一实施例的机器人设备的第三组件的基片的结构示意图。
图11是图10所示基片另一角度的结构示意图。
图12是本申请一实施例的机器人设备的第三组件的顶片的结构示意图。
图13是本申请一实施例的机器人设备的第三组件的中间件的结构示意图。
图14是图13所示中间件另一角度的结构示意图。
图15是本申请一实施例的机器人设备的第四组件的基片的结构示意图。
图16是本申请一实施例的机器人设备的第四组件的中间件的结构示意图。
图17是图16所示中间件另一角度的结构示意图。
图18是本申请一实施例的机器人设备的第四组件的顶片的结构示意图。
图19是本申请一实施例的机器人设备的第五组件的基片的结构示意图。
图20是本申请一实施例的机器人设备的第五组件的中间件的结构示意图。
图21是图20所示中间件另一角度的结构示意图。
图22是本申请一实施例的机器人设备的第五组件的顶片的结构示意图。
图23是本申请一实施例的机器人设备的结构示意图。
图24是图23所示机器人设备另一角度的结构示意图。
图25是本申请一实施例的机器人设备的前手掌的结构示意图。
图26是图25所示前手掌另一角度的结构示意图。
图27是本申请一实施例的机器人设备的后手掌的结构示意图。
图28是本申请的一实施例的机械臂的组装方法的流程图。
其中，附图标记说明如下：
Figure GDA0002383019060000041
Figure GDA0002383019060000051
Figure GDA0002383019060000061
Figure GDA0002383019060000071
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
本发明一种机器人设备的操纵系统和方法。
参阅图1，图1是本申请一实施例的机器人设备的操纵系统的方块图。所述机器人设备的操纵系统100包括人机交互设备110和机器人设备200，所述人机交互设备110可通过网络130与机器人设备200通信连接。
在一些实施例中，所述机器人设备的操纵系统100的一些组件可以通过网络130彼此连接。但是，在另一些实施例中，所述人机交互设备110可直接与机器人设备200连接。
在人机交互设备110中，用户在其中操作机器人设备200(例如机器人手臂)或在计算机控制的系统(例如，由计算机或处理器控制系统控制的虚拟现实场景)中提供某种形式的操纵，以有效地跟踪用户的动作或手势的位置和方向，以便实现对机器人设备200或计算机控制系统的精确控制。例如，机器人设备200被尽可能像地设计为动画人物，其中许多动画人物是人类或类似人类的角色。
可以理解的，所述机器人设备的操纵系统100也可包括其他组件和设备。
尽管在图1中未示出，所述机器人设备的操纵系统100还可包括连接至网络130或作为网络130的一部分的数据库。在一些实施例中，所述数据库可包括OracleTM数据库、SybaseTM数据库、其他关系型数据库、或非关系型数据库。非关系型数据库可为HadoopTM序列文件，HBaseTM或CassandraTM。所述数据库可包括计算组件(例如，数据库管理系统，数据库服务器等)，所述计算组件用于接收和处理对存储在数据库的存储设备中的数据的请求。在一些实施例中，所述数据库可以采取服务器、通用计算机、或大型计算机的形式或上述形式的组合。
在一些实施例中，所述机器人设备的操纵系统可以用于实时地收集从人机交互设备110接收的信息并将其传达给机器人设备200。基于该信息，所述机器人设备200可以实时模拟人机交互设备110的位置或动作。
可以理解的，与本申请的实施例一致的其他实施方式也是可能的。
所述人机交互设备110可用于获取与使用该人机交互设备110和类似于该人机交互设备110的机器人设备200的用户的手指的位置和/或动作相关联的信息。
所述人机交互设备110可包括手套(未图示)。所述手套可包括多个传感器，该多个传感器用于获取与用户手指的位置和/或动作相关联的信息。所述手套还可包括用于与机器人设备200通信连接的第一处理器。
所述传感器可为多通道EMG传感器。
所述传感器与尖端的深度学习技术相结合，使我们能够处理高分辨率的肌肉信号。这使用户可以直观地控制常用的手柄以及自定义的手部动作。
所述处理器用于从传感器收集信息并将信息存储在数据库中。该信息可包括与戴有手套的手指的位置、方向、动作、或运动模式等相关的信息。在一些实施例中，处理器可以从多个传感器收集信息，以收集与戴有手套的每个手指的位置和动作相关的信息。
所述机器人设备200可用于实时模拟用户手指的位置和/或动作。所述机器人设备200可类似于具有多个手指的人手。
所述机器人设备200可包括机械臂210。所述机械臂210可包括第二处理器220，该第二处理器220与所述手套的第一处理器通信连接。
在本申请的至少一实施例中，所述第一处理器与第二处理器220无线通信连接。
所述机器人设备200还可包括运动控制机构212，该运动控制机构212用于响应于第二处理器220生成的信号来控制多个手指的运动。
可以理解的，可使用3D打印技术来制造机器人设备200。
具体地，所述手指部分和连接器可以使用3D打印技术制造并组装在一起以形成机械臂210。
针对所有年龄的学生，或者出于更广泛的教育目的，本申请的某些方面可被结合到可定制和需增强的学习体验的领域中。在一些方面，学生可能会被要求组装机器人设备200，并编写软件程序，以使用机器人设备200从人机交互设备110(例如，人机交互设备110的手套)上收集、存储和传达信息。本申请的一些方面还可应用到截肢者，例如退伍军人，的假肢领域中。
本申请涉及用于操纵机器人设备的系统和方法。特别地，本申请的实施例涉及用于通过机器人系统进行可定制的学习和获得教育性的经验的具有发明性和非常规性的系统和方法。
参阅图2至图27，在本申请的一些实施例中，所述机器人设备200包括机械臂210和第二处理器220。
在一些实施例中，所述机械臂210包括手指部分211、手掌部分213、及手腕部分215。所述手指部分211包括第一组件300、第二组件400、第三组件500、第四组件600、及第五组件700。所述手腕部分215包括前手腕2151和后手腕2152。所述前手腕2151和后手腕2152均与手掌部分213的端部连接。所述前手腕2151和后手腕2152围合形成一容纳腔2153，所述运动控制机构212容纳于所述容纳腔2153。
所述前手腕2151凸设有至少一凸起2154，所述后手腕2152开设有至少一凹槽2155，所述凸起2154容纳于凹槽2155。
在一些实施例中，所述人机交互设备110的手套套设于所述机械臂210的手指部分211、或套设于所述机械臂210的手指部分211和手掌部分213、或套设于所述机械臂210的手指部分211、手掌部分213、及手腕部分215。
在一些实施例中，所述机械臂210可包括用于控制机械臂210的部件运动的运动控制机构212。所述运动控制机构212可包括用于与第二处理器220通信连接的多个电动机2122、受电动机2122驱动的多个摇动臂2121、支撑电动机2122的多个支撑座2123、及多个牵引线(未图示)。
在一些实施例中，所述第二处理器220可产生信号以操作运动控制机构212，使得运动控制机构212可以单独地控制机械臂210的一个或多个手指运动。
可以理解的，所述电动机2122、摇动臂2121、支撑座2123及牵引线的数量均为五个，分别对应第一组件300、第二组件400、第三组件500、第四组件600及第五组件700。在电动机2122、摇动臂2121、及牵引线的作用下，第一组件300、第二组件400、第三组件500、第四组件600及第五组件700可进行相应地运动。
在一些实施例中，所述第二处理器220可产生信号以操作一个或多个电动机2122带动一个或多个机械臂210运动，机械臂210通过对应的牵引线带动一个或多个组件运动。
可以理解的，所述运动控制机构212可以单独地控制机械臂210的一个或多个组件运动。
参阅图2至图5，在一些实施例中，所述第一组件300类似人手拇指。第一组件300可包括类似于人手拇指的基片310和顶片330。在一些实施例中，可以使用3D打印技术来制造第一组件300。所述第一组件300的材质选自，但不限于，塑料、金属、陶瓷、金属合金、复合材料、橡胶等。
所述基片310面向顶片330的表面开设有连接孔311和与所述连接孔311相连通的连接孔313，所述顶片330面向基片310的表面开设有连接孔331和与所述连接孔331相连通的连接孔333。
在一些实施例中，所述连接孔311的尺寸大于连接孔313的尺寸，所述连接孔331的尺寸大于连接孔333的尺寸。
在一些实施例中，所述连接孔311和连接孔331的竖截面大致为一圆形或椭圆形结构。所述连接孔313和连接孔333的竖截面大致为一长方形、正方形、或梯形结构。
所述第一组件300可进一步包括连接器320，该连接器320用于连接基片310和顶片330。
在一些实施例中，所述连接器320包括连接板321和分设于连接板321两端的二连接件323。所述二连接件323具有与连接孔311和连接孔331相匹配的形状，使得所述二连接件323可转动地容纳于连接孔311和连接孔331中。
在一些实施例中，所述连接孔311贯穿所述基片310的一端，从而形成开口3111，所述连接孔313也贯穿所述基片310的一端，从而形成与所述开口3111相连通的开口3131，以便于所述连接件323从该开口3111和开口3131进入该连接孔311中。
在一些实施例中，所述连接孔331贯穿所述顶片330的一端，从而形成开口3331，所述连接孔333也贯穿所述顶片330的一端，从而形成与所述开口3331相连通的开口3331，以便于另一连接件323从该开口3331和开口3331进入该连接孔331中。
在一些实施例中，所述连接孔313和连接孔333的宽度略大于连接板321的厚度，以使连接器320可转动地与基片310和顶片330连接。
在一些实施例中，参图5，所述连接器320与基片310和顶片330连接后，所述连接板321可显露于基片310和顶片330之外，以使基片310和顶片330在转动过程中不会相互影响。
在一些实施例中，所述基片310还可包括标识符312。所述标识符312可用于识别部件以正确地组装各部件。
在一些实施例中，所述标识符312可以是开设于基片310的表面上的正方形切口。尽管标识符312是正方形的切口，本申请仍可采用其他辨认标志或技术。
在一些实施例中，所述标识符312开设于连接孔313的周缘。
在一些实施例中，所述顶片330还可包括标识符332。所述标识符332可用于识别部件以正确地组装各部件。
在一些实施例中，所述标识符332可以是开设于顶片330的表面上的正方形切口。尽管标识符332是正方形的切口，本申请仍可采用其他辨认标志或技术。
可以理解的，通过使用连接器320来连接基片310和顶片330，使得第一组件300保持至少三个自由度。
所述基片310开设有通道，所述通道的入口318和出口319均面向手掌部分213。
所述顶片330开设有通道，所述通道的入口338和出口339均面向手掌部分213。
参照图6至图9，其示出了本申请一实施例的机器人设备200的第二组件400。在一些实施例中，所述第二组件400类似于人的食指。所述第二组件400可包括类似于人的食指的基片410、中间件430和顶片450。在一些实施例中，可以使用3D打印技术来制造第二组件400。所述第二组件400的材质包括，但不限于塑料，金属、陶瓷、金属合金、复合材料、橡胶等。
所述基片410面向顶片450的表面开设有连接孔411和与所述连接孔411相连通的连接孔413。所述顶片450面向基片410的表面开设有连接孔451和与所述连接孔451相连通的连接孔453。所述中间件430面向基片410的表面形成有连接孔431和与所述连接孔431相连通的连接孔433。所述中间件面向顶片450的表面形成有连接孔435和与所述连接孔435相连通的连接孔437。
在一些实施例中，所述连接孔411的尺寸大于连接孔413的尺寸，所述连接孔451的尺寸大于连接孔453的尺寸。所述连接孔431的尺寸大于连接孔433的尺寸。所述连接孔435的尺寸大于连接孔437的尺寸。
在一些实施例中，所述连接孔411、连接孔451、连接孔431、及连接孔435的竖截面大致为一圆形或椭圆形结构。所述连接孔413、连接孔453、连接孔433、及连接孔437的竖截面大致为一长方形、正方形、或梯形结构。
参图5，所述第二组件400可以进一步包括用于连接基片410和中间件430的连接件320、以及用于连接中间件430和顶片450的连接件320。
在一些实施例中，所述二连接件323具有与连接孔411和连接孔431相匹配的形状，使得所述二连接件323可转动地容纳于连接孔411和连接孔431中。
在一些实施例中，所述连接孔411贯穿所述基片410的一端，从而形成开口4111，所述连接孔413也贯穿所述基片410的一端，从而形成与所述开口4111相连通的开口4131，以便于所述连接件323从该开口4111和开口4131进入该连接孔411中。
在一些实施例中，所述连接孔431贯穿所述中间件430的一端，从而形成开口4311，所述连接孔433也贯穿所述中间件430的一端，从而形成与所述开口4311相连通的开口4331，以便于另一连接件323从该开口4311和开口4331进入该连接孔431中。
在一些实施例中，所述连接孔413和连接孔433的宽度略大于连接板321的厚度，以使连接器320可转动地与基片410和中间件430连接。
在一些实施例中，所述连接器320与基片410和中间件430连接后，所述连接板321可显露于基片410和中间件430之外，以使基片410和中间件430在转动过程中不会相互影响。
在一些实施例中，所述二连接件323具有与连接孔435和连接孔451相匹配的形状，使得所述二连接件323可转动地容纳于连接孔435和连接孔451中。
在一些实施例中，所述连接孔435贯穿所述中间件430的另一端，从而形成开口4351，所述连接孔435也贯穿所述中间件430的另一端，从而形成与所述开口4351相连通的开口4353，以便于所述连接件323从该开口4351和开口4353进入该连接孔435中。
在一些实施例中，所述连接孔451贯穿所述顶片450的一端，从而形成开口4511，所述连接孔451也贯穿所述顶片450的一端，从而形成与所述开口4511相连通的开口4513，以便于连接件323从该开口4511和开口4513进入该连接孔451中。
在一些实施例中，所述连接孔437和连接孔453的宽度略大于连接板321的厚度，以使连接器320可转动地与顶片450和中间件430连接。
在一些实施例中，所述连接器320与顶片450和中间件430连接后，所述连接板321可显露于顶片450和中间件430之外，以使顶片450和中间件430在转动过程中不会相互影响。
在一些实施例中，所述基片410可包括标识符412。所述标识符412可以用于识别元件，以利于组件的正确组装。
在一些实施例中，标识符412可为形成于基片410的表面上两个正方形切口。尽管标识符412为两个正方形切口，但是本申请还可以采用其他识别标记或技术。
在一些实施例中，中间件430可包括识别器432，该识别器432用于将中间件430和机械臂210的其他与中间件430类似的部件进行识别区分，从而有助于准确地组装。
在一些实施例中，所述顶片450可包括标识符452。所述标识符452可以用于识别元件，以利于组件的正确组装。
在一些实施例中，标识符452可为形成于顶片450的表面上两个正方形切口。尽管标识符452为两个正方形切口，但是本申请还可以采用其他识别标记或技术。
在一些实施例中，可以使用3D打印技术来制造基片410、连接件320、中间件430、连接件320和顶片450。
所述基片410开设有通道，所述通道的入口418和出口419均面向手掌部分213。开设有
所述中间件430开设有通道，所述通道的入口438和出口439均面向手掌部分213。
所述顶片450开设有通道，所述通道的入口458和出口459均面向手掌部分213。
参阅图11至图14，其示出了本申请的一实施例的机械臂210的第三组件500。在一些实施例中，所述第三组件500类似于人手的中指。所述第三组件500可包括类似于人的中指的基片510、中间件530和顶片550。在一些实施例中，可以使用3D打印技术来制造第三组件500。所述第三组件500的材质可包括，但不限于，塑料、金属、陶瓷、金属合金、复合材料、橡胶等。
所述基片510面向顶片550的表面开设有连接孔511和与所述连接孔511相连通的连接孔513。所述顶片550面向基片510的表面开设有连接孔551和与所述连接孔551相连通的连接孔553。所述中间件530面向基片510的表面形成有连接孔531和与所述连接孔531相连通的连接孔533。所述中间件530面向顶片550的表面形成有连接孔535和与所述连接孔535相连通的连接孔537。
在一些实施例中，所述连接孔511的尺寸大于连接孔513的尺寸，所述连接孔551的尺寸大于连接孔553的尺寸。所述连接孔531的尺寸大于连接孔533的尺寸。所述连接孔535的尺寸大于连接孔537的尺寸。
在一些实施例中，所述连接孔511、连接孔551、连接孔531、及连接孔535的竖截面大致为一圆形或椭圆形结构。所述连接孔513、连接孔553、连接孔533、及连接孔537的竖截面大致为一长方形、正方形、或梯形结构。
参图5，所述第三组件500可以进一步包括用于连接基片510和中间件530的连接器320、及用于连接中间件530和顶片550的连接器320。
在一些实施例中，所述连接器320包括连接板321和分设于连接板321两端的二连接件323。所述二连接件323具有与连接孔511和连接孔531相匹配的形状，使得所述二连接件323可转动地容纳于连接孔511和连接孔531中。
在一些实施例中，所述连接孔511贯穿所述基片510的一端，从而形成开口5111，所述连接孔513也贯穿所述基片510的一端，从而形成与所述开口5111相连通的开口5131，以便于所述连接件323从该开口5111和开口5131进入该连接孔511中。
在一些实施例中，所述连接孔531贯穿所述中间件530的一端，从而形成开口5311，所述连接孔533也贯穿所述中间件530的一端，从而形成与所述开口5311相连通的开口5331，以便于另一连接件323从该开口5311和开口5331进入该连接孔531中。
在一些实施例中，所述连接孔513和连接孔533的宽度略大于连接板321的厚度，以使连接器320可转动地与基片510和中间件530连接。
在一些实施例中，所述连接器320与基片510和中间件530连接后，所述连接板321可显露于基片510和中间件530之外，以使基片510和中间件530在转动过程中不会相互影响。
在一些实施例中，所述二连接件323具有与连接孔535和连接孔551相匹配的形状，使得所述二连接件323可转动地容纳于连接孔535和连接孔551中。
在一些实施例中，所述连接孔535贯穿所述中间件530的另一端，从而形成开口5351，所述连接孔537也贯穿所述中间件530的另一端，从而形成与所述开口5371相连通的开口5353，以便于所述连接件323从该开口5351和开口5371进入该连接孔535中。
在一些实施例中，所述连接孔551贯穿所述顶片550的一端，从而形成开口5511，所述连接孔553也贯穿所述顶片550的一端，从而形成与所述开口5511相连通的开口5531，以便于连接件323从该开口5511和开口5531进入该连接孔551中。
在一些实施例中，所述连接孔537和连接孔553的宽度略大于连接板551的厚度，以使连接器320可转动地与顶片550和中间件530连接。
在一些实施例中，所述连接器320与顶片550和中间件530连接后，所述连接板551可显露于顶片550和中间件530之外，以使顶片550和中间件530在转动过程中不会相互影响。
在一些实施例中，所述基片510可包括标识符512。所述标识符512可以用于识别部件，以正确地安装各部件。
在一些实施例中，所述标识符512可为形成于基片510的表面上三个正方形切口。尽管标识符512包括三个正方形切口，但是本申请仍可以采用其他识别标记或技术。
在一些实施例中，所述中间件530可包括识别器532，该识别器532用于将中间件530和机械臂210的其他与中间件530相似的部件进行识别并区别，从而有助于准确地组装。
在一些实施例中，所述顶片550可包括标识符552。所述标识符552可以用于识别部件，以正确地安装各部件。
在一些实施例中，所述标识符552可为形成于顶片550的表面上三个正方形切口。尽管标识符552包括三个正方形切口，但是本申请仍可以采用其他识别标记或技术。
在一些实施例中，可以使用3D打印技术来制造基件510、连接件320、中间件530、连接件320和顶片550。
所述基片510开设有通道，所述通道的入口518和出口519均面向手掌部分213。开设有
所述中间件530开设有通道，所述通道的入口538和出口539均面向手掌部分213。
所述顶片550开设有通道，所述通道的入口558和出口559均面向手掌部分213。
参照图15-18，其示出了本申请的一实施例的机械臂的第四组件600。在一些实施例中，所述第四组件600类似于人的无名指。所述第四组件600可包括类似于人的食指的基片610、中间件630和顶片650。在一些实施例中，可以使用3D打印技术来制造第四组件600。所述第四组件600的材质可包括，但不限于，塑料、金属、陶瓷、金属合金、复合材料、橡胶等。
所述基片610面向顶片650的表面开设有连接孔611和与所述连接孔611相连通的连接孔613。所述顶片650面向基片610的表面开设有连接孔651和与所述连接孔651相连通的连接孔653。所述中间件630面向基片610的表面形成有连接孔631和与所述连接孔631相连通的连接孔633。所述中间件630面向顶片650的表面形成有连接孔635和与所述连接孔635相连通的连接孔637。
在一些实施例中，所述连接孔611的尺寸大于连接孔613的尺寸，所述连接孔651的尺寸大于连接孔653的尺寸。所述连接孔631的尺寸大于连接孔633的尺寸。所述连接孔635的尺寸大于连接孔637的尺寸。
在一些实施例中，所述连接孔611、连接孔651、连接孔631、及连接孔635的竖截面大致为一圆形或椭圆形结构。所述连接孔613、连接孔653、连接孔633、及连接孔637的竖截面大致为一长方形、正方形、或梯形结构。
如图5中所示，所述第四组件600可以进一步包括用于连接基片610和中间件630的连接件320，以及用于连接中间件630和顶件650的连接件320。
在一些实施例中，所述二连接件323具有与连接孔611和连接孔631相匹配的形状，使得所述二连接件323可转动地容纳于连接孔611和连接孔631中。
在一些实施例中，所述连接孔611贯穿所述基片610的一端，从而形成开口6111，所述连接孔613也贯穿所述基片610的一端，从而形成与所述开口6111相连通的开口6131，以便于所述连接件323从该开口6111和开口6131进入该连接孔611中。
在一些实施例中，所述连接孔631贯穿所述中间件630的一端，从而形成开口6311，所述连接孔633也贯穿所述中间件630的一端，从而形成与所述开口6311相连通的开口6331，以便于另一连接件323从该开口6311和开口6331进入该连接孔631中。
在一些实施例中，所述连接孔613和连接孔633的宽度略大于连接板321的厚度，以使连接器320可转动地与基片610和中间件630连接。
在一些实施例中，所述连接器320与基片610和中间件630连接后，所述连接板321可显露于基片610和中间件630之外，以使基片610和中间件630在转动过程中不会相互影响。
在一些实施例中，所述二连接件323具有与连接孔635和连接孔651相匹配的形状，使得所述二连接件323可转动地容纳于连接孔635和连接孔651中。
在一些实施例中，所述连接孔635贯穿所述中间件630的另一端，从而形成开口6351，所述连接孔637也贯穿所述中间件630的另一端，从而形成与所述开口6371相连通的开口6353，以便于所述连接件323从该开口6351和开口6371进入该连接孔635中。
在一些实施例中，所述连接孔651贯穿所述顶片650的一端，从而形成开口6611，所述连接孔653也贯穿所述顶片650的一端，从而形成与所述开口6611相连通的开口6631，以便于连接件323从该开口6611和开口6631进入该连接孔651中。
在一些实施例中，所述连接孔637和连接孔653的宽度略大于连接板651的厚度，以使连接器320可转动地与顶片650和中间件630连接。
在一些实施例中，所述连接器320与顶片650和中间件630连接后，所述连接板651可显露于顶片650和中间件630之外，以使顶片650和中间件630在转动过程中不会相互影响。
在一些实施例中，所述基片610可包括标识符612。所述标识符612可以用于识别部件，以利于部件的正确组装。
在一些实施例中，所述标识符612可为形成于基片610的表面上的四个正方形切口。尽管标识符612包括四个正方形切口，但是本申请仍可以采用其他识别标记或技术。
在一些实施例中，所述中间件630可形成有识别器632，该识别器632用于将中间件630和机械臂210的其他与中间件630相似的部件进行识别并区别，从而有助于准确地组装。
在一些实施例中，所述顶片650可包括标识符652。所述标识符652可以用于识别部件，以利于部件的正确组装。
在一些实施例中，所述标识符652可为形成于顶片650的表面上的四个正方形切口。尽管标识符652包括四个正方形切口，但是本申请仍可以采用其他识别标记或技术。
在一些实施例中，可以使用3D打印技术来制造基片610、连接件320、中间件630、连接件320和顶片650。
所述基片610开设有通道，所述通道的入口618和出口619均面向手掌部分213。开设有
所述中间件630开设有通道，所述通道的入口638和出口639均面向手掌部分213。
所述顶片650开设有通道，所述通道的入口658和出口659均面向手掌部分213。
参照图17至图22，其示出了本申请一实施例的机械臂210的第五组件700。在一些实施例中，所述第五组件700类似于人手的小指。所述第五组件700可包括类似于人的食指的基片710、中间件730和顶片750。在一些实施例中，可以使用3D打印技术来制造第五组件700。所述第五组件700的材质可包括，但不限于，塑料、金属、陶瓷、金属合金、复合材料、橡胶等。
所述基片710面向顶片750的表面开设有连接孔711和与所述连接孔711相连通的连接孔713。所述顶片750面向基片710的表面开设有连接孔751和与所述连接孔751相连通的连接孔753。所述中间件730面向基片710的表面形成有连接孔731和与所述连接孔731相连通的连接孔733。所述中间件730面向顶片750的表面形成有连接孔735和与所述连接孔735相连通的连接孔737。
在一些实施例中，所述连接孔711的尺寸大于连接孔713的尺寸，所述连接孔751的尺寸大于连接孔753的尺寸。所述连接孔731的尺寸大于连接孔733的尺寸。所述连接孔735的尺寸大于连接孔737的尺寸。
在一些实施例中，所述连接孔711、连接孔751、连接孔731、及连接孔735的竖截面大致为一圆形或椭圆形结构。所述连接孔713、连接孔753、连接孔733、及连接孔737的竖截面大致为一长方形、正方形、或梯形结构。
如图5所示，所述第五组件700可以进一步包括用于连接基片710和中间件730的连接器320、以及用于连接中间件730和顶片750的连接器320。
在一些实施例中，所述连接器320包括连接板321和分设于连接板321两端的二连接件323。所述二连接件323具有与连接孔711和连接孔731相匹配的形状，使得所述二连接件323可转动地容纳于连接孔711和连接孔731中。
在一些实施例中，所述连接孔711贯穿所述基片710的一端，从而形成开口7111，所述连接孔713也贯穿所述基片710的一端，从而形成与所述开口7111相连通的开口7131，以便于所述连接件323从该开口7111和开口7131进入该连接孔711中。
在一些实施例中，所述连接孔731贯穿所述中间件730的一端，从而形成开口7311，所述连接孔733也贯穿所述中间件730的一端，从而形成与所述开口7311相连通的开口7331，以便于另一连接件323从该开口7311和开口7331进入该连接孔731中。
在一些实施例中，所述连接孔713和连接孔733的宽度略大于连接板321的厚度，以使连接器320可转动地与基片710和中间件730连接。
在一些实施例中，所述连接器320与基片710和中间件730连接后，所述连接板321可显露于基片710和中间件730之外，以使基片710和中间件730在转动过程中不会相互影响。
在一些实施例中，所述二连接件323具有与连接孔735和连接孔751相匹配的形状，使得所述二连接件323可转动地容纳于连接孔735和连接孔751中。
在一些实施例中，所述连接孔735贯穿所述中间件730的另一端，从而形成开口7351，所述连接孔737也贯穿所述中间件730的另一端，从而形成与所述开口7371相连通的开口7353，以便于所述连接件323从该开口7351和开口7371进入该连接孔735中。
在一些实施例中，所述连接孔751贯穿所述顶片750的一端，从而形成开口7711，所述连接孔753也贯穿所述顶片750的一端，从而形成与所述开口7711相连通的开口7731，以便于连接件323从该开口7711和开口7731进入该连接孔751中。
在一些实施例中，所述连接孔737和连接孔753的宽度略大于连接板751的厚度，以使连接器320可转动地与顶片750和中间件730连接。
在一些实施例中，所述连接器320与顶片750和中间件730连接后，所述连接板751可显露于顶片750和中间件730之外，以使顶片750和中间件730在转动过程中不会相互影响。
在一些实施例中，所述基片710可包括标识符712。识别器712可以用于识别部件，以利于组件的正确组装。
在一些实施例中，所述标识符712可为形成于基片710的表面上的五个正方形切口。尽管标识符712包括五个正方形切口，但是本申请仍可以采用其他识别标记或技术。
在一些实施例中，所述中间件730可包括识别器732，该识别器732用于将中间件730与与中间件730相似的机械臂210的部件进行识别并区分，从而有助于准确地组装。
在一些实施例中，所述顶片750可包括标识符752。识别器752可以用于识别部件，以利于组件的正确组装。
在一些实施例中，所述标识符752可为形成于顶片750的表面上的五个正方形切口。尽管标识符752包括五个正方形切口，但是本申请仍可以采用其他识别标记或技术。
在一些实施例中，可以使用3D打印技术来制造基片710，连接器320，中间件730，连接器320和顶片750。
所述基片710开设有通道，所述通道的入口718和出口719均面向手掌部分213。开设有
所述中间件730开设有通道，所述通道的入口738和出口739均面向手掌部分213。
所述顶片750开设有通道，所述通道的入口758和出口759均面向手掌部分213。
所述手掌部分213包括前手掌217和后手掌218。所述前手掌217对应第一组件300的区域开设有连接槽2171、对应第二组件400的连接槽2173、对应第三组件500的连接槽2175、对应第四组件600的连接槽2177、对应第五组件700的连接槽2179。
在一些实施例中，所述连接槽2171开设于手掌部分213的对应第一组件300的关节上。所述第一组件300安装于位于大拇指的关节区域的连接槽2171中。
所述连接槽2171的周缘开设有通孔2172，所述通孔2172与前手掌217和后手掌2132围合形状的容置空间和前手腕2151和后手腕2152围合形成的容纳腔2153连通。
所述连接槽2171的尺寸与连接件323的尺寸相匹配。
在一些实施例中，所述连接槽2173开设于手掌部分213的对应第二组件400的关节上。所述第二组件400安装于位于大拇指的关节区域的连接槽2173中。
所述连接槽2173的周缘开设有通孔2174，所述通孔2174与前手掌217和后手掌2132围合形状的容置空间和前手腕2151和后手腕2152围合形成的容纳腔2153连通。
在一些实施例中，所述连接槽2175开设于手掌部分213的对应第三组件500的关节上。所述第三组件500安装于位于大拇指的关节区域的连接槽2175中。
所述连接槽2175的周缘开设有通孔2176，所述通孔2176与前手掌217和后手掌2132围合形状的容置空间和前手腕2151和后手腕2152围合形成的容纳腔2153连通。
在一些实施例中，所述连接槽2177开设于手掌部分213的对应第四组件600的关节上。所述第四组件600安装于位于大拇指的关节区域的连接槽217中。
所述连接槽2177的周缘开设有通孔2178，所述通孔2178与前手掌217和后手掌2132围合形状的容置空间和前手腕2151和后手腕2152围合形成的容纳腔2153连通。
在一些实施例中，所述连接槽2179开设于手掌部分213的对应第五组件700的关节上。所述第五组件700安装于位于大拇指的关节区域的连接槽2179中。
所述连接槽2179的周缘开设有通孔2120，所述通孔2120与前手掌217和后手掌2132围合形状的容置空间和前手腕2151和后手腕2152围合形成的容纳腔2153连通。
所述前手掌217背向第一组件300的表面于对应第二组件400的区域开设有子凹槽2124、于对应第三组件500的区域开设有子凹槽2125、于对应第四组件600的区域开设有子凹槽2126、于对应第五组件700的区域开设有子凹槽2127。
所述后手掌2132面向前手掌217的表面于对应第二组件400的区域开设有子凹槽2181、于对应第三组件500的区域开设有子凹槽2182、于对应第四组件600的区域开设有子凹槽2183、于对应第五组件700的区域开设有子凹槽2184。
所述子凹槽2124与子凹槽2181共同围合形成容纳与第二组件400的连接件323的凹槽。所述凹槽具有与连接件323相匹配的尺寸，所述连接件323可转动地容纳于凹槽中。
子凹槽2125与子凹槽2182共同围合形成容纳与第三组件500的连接件323的凹槽。所述凹槽具有与连接件323相匹配的尺寸，所述连接件323可转动地容纳于凹槽中。
子凹槽2126与子凹槽2183共同围合形成容纳与第四组件600的连接件323的凹槽。所述凹槽具有与连接件323相匹配的尺寸，所述连接件323可转动地容纳于凹槽中。
子凹槽2127与子凹槽2184共同围合形成容纳与第五组件700的连接件323的凹槽。所述凹槽具有与连接件323相匹配的尺寸，所述连接件323可转动地容纳于凹槽中。
所述第一组件300的基片310面向手掌部分213的表面开设有连接孔315和与所述连接孔315相连通的连接孔317。在一些实施例中，所述连接孔315的尺寸大于连接孔317的尺寸。所述连接孔315的竖截面的尺寸大致为圆形或椭圆形，所述连接孔317的竖截面的尺寸大致为长方形、正方形或梯形。
在一些实施例中，所述基片310的连接孔315和连接孔317均贯穿基片310远离第二组件400的表面，从而形成开孔3151和开孔3171。
所述第二组件400的基片410面向手掌部分213的表面开设有连接孔415和与所述连接孔415相连通的连接孔417。在一些实施例中，所述连接孔415的尺寸大于连接孔417的尺寸。所述连接孔415的竖截面的尺寸大致为圆形或椭圆形，所述连接孔417的竖截面的尺寸大致为长方形、正方形或梯形。
所述第三组件500的基片510面向手掌部分213的表面开设有连接孔515和与所述连接孔515相连通的连接孔517。在一些实施例中，所述连接孔515的尺寸大于连接孔517的尺寸。所述连接孔515的竖截面的尺寸大致为圆形或椭圆形，所述连接孔517的竖截面的尺寸大致为长方形、正方形或梯形。
所述第四组件600的基片610面向手掌部分213的表面开设有连接孔615和与所述连接孔615相连通的连接孔617。在一些实施例中，所述连接孔615的尺寸大于连接孔617的尺寸。所述连接孔615的竖截面的尺寸大致为圆形或椭圆形，所述连接孔617的竖截面的尺寸大致为长方形、正方形或梯形。
所述第五组件700的基片710面向手掌部分213的表面开设有连接孔715和与所述连接孔715相连通的连接孔717。在一些实施例中，所述连接孔715的尺寸大于连接孔717的尺寸。所述连接孔715的竖截面的尺寸大致为圆形或椭圆形，所述连接孔717的竖截面的尺寸大致为长方形、正方形或梯形。
所述手掌部分213还包括若干连接器320。每一连接器320均包括连接板321和分设于连接板321两端的二连接件323。所述连接件323的竖截面的尺寸大致为圆形或椭圆形。
在一些实施例中，所述连接器320的个数为4个。
一连接器320的一连接件323可转动地容纳于子凹槽2124与子凹槽2181共同围合的凹槽中，另一连接件323可转动地容纳于连接孔415。
一连接器320的一连接件323可转动地容纳于子凹槽2125与子凹槽2182共同围合的凹槽中，另一连接件323可转动地容纳于连接孔515。
一连接器320的一连接件323可转动地容纳于子凹槽2126与子凹槽2183共同围合形成的凹槽中，另一连接件323可转动地容纳于连接孔615。
一连接器320的一连接件323可转动地容纳于子凹槽2127与子凹槽2184共同围合形成的凹槽中，另一连接件323可转动地容纳于连接孔715。
在一些实施例中，对应所述第一组件300的连接槽2171的周缘设有标识符2185、对应所述第二组件400的连接槽2173的周缘设有标识符2186、对应所述第三组件500的连接槽2175的周缘设有标识符2187、对应所述第四组件600的连接槽2177的周缘设有标识符2188、对应所述第五组件700的连接槽2179的周缘设有标识符2189。以方便将组件组装到手掌部分213的合适的区域。
可以理解的，设于所述连接槽2171的周缘的标识符2185可以是开设于连接槽2171的周缘的正方形切口。尽管标识符2185是正方形的切口，本申请仍可采用其他辨认标志或技术。
可以理解的，设于所述连接槽2173的周缘的标识符2186可以是开设于连接槽2173的周缘的正方形切口。尽管标识符2186是正方形的切口，本申请仍可采用其他辨认标志或技术。
可以理解的，设于所述连接槽2175的周缘的标识符2187可以是开设于连接槽2175的周缘的正方形切口。尽管标识符2187是正方形的切口，本申请仍可采用其他辨认标志或技术。
可以理解的，设于所述连接槽2177的周缘的标识符2188可以是开设于连接槽2177的周缘的正方形切口。尽管标识符2188是正方形的切口，本申请仍可采用其他辨认标志或技术。
可以理解的，设于所述连接槽2179的周缘的标识符2189可以是开设于连接槽2179的周缘的正方形切口。尽管标识符2189是正方形的切口，本申请仍可采用其他辨认标志或技术。
在一些实施例中，本申请可通过专有的AI算法，使得机器人设备200可以学会理解每个截肢者的所需手势。该机器人设备的操纵系统会随着个人使用而不断适应和改进，使得该机器人的操纵系统具有强大的功能。具体地，所述机器人设备200可以分析肌肉发出的电信号，从而使其智能地适应和学习每个截肢者所需的手势，从而以前所未有的精度模仿人手的功能。
上述过程创造了前所未有的自然体验，并使假肢成为用户的天生延伸，使得该机器人的操纵系统具有较强的可用性。
所述机器人设备200的结构简单，使得其成本较低。
学生可以构建并进行远程控制机器人设备200。这是学习机器人技术和假肢的一个很好的切入点。最重要的是，该机器人设备200可以重新构建和拆开，以用于多种用途。从而为所有年龄段的学生提供了完全可定制的学习体验。基于我们实际假肢使用的相同技术，我们的机器人设备200是希望学习机器人技术，假肢和编程的学生的绝佳入门点。
学生可探索机械、电气和计算机工程的基础知识，使用具有遥控功能的红外传感器、程序特定的手势和代码微控制器来操作该机器人设备200的运动控制机构等。
作为附加选项，可于该机器人设备200上套设一个定制手套，该手套使用柔性传感器读取每个类似人手指的组件的实时位置，使学生能够精确控制刚构建的机器人设备200的运动。
参阅图28，其示出了本申请的一实施例的机械臂的组装方法1000。如图8所示，组装后的组件400、500、600和700可以使用若干连接器320与机械臂210的手掌相连接。
所述组装方法具体包括：
S100，组装第一组件300。
所述S100包括：提供基片310、顶片330及连接器320；将连接器320的其中一连接件323穿过该开口3111和开口3131，以可转动地容纳于进入该基片310的连接孔311中；将连接器320的另一连接件323穿过该开口3331和开口3331，以可转动地容纳于进入该顶片330的连接孔331中，以将基片310和顶片330通过连接器320连接，获得第一组件300。
S200，组装第二组件400。
所述S200包括：提供基片410、二连接器320、中间件430、及顶片450；将一连接器320的一连接件323穿过该开口4111和开口4131，以可转动地容纳于进入该基片410的连接孔411中；将连接器320的另一连接件323穿过该开口4311和开口4331，进入该中间件430的连接孔431中；将另一连接器320的一连接件323穿过该开口4351和开口4353，进入该中间件430的连接孔435中；将该连接器320的另一连接件323穿过该开口4511和开口4513以可转动地容纳于进入该顶片450的连接孔451中，以将基片410、中间件430、顶片450通过二连接器320连接，获得第二组件400。
S300，组装第三组件500。
所述S300包括：提供基片510、二连接器320、中间件530、及顶片550；将一连接器320的一连接件323穿过该开口5111和开口5131，以可转动地容纳于进入该基片510的连接孔511中；将一连接器320的另一连接件323穿过该开口5311和开口5331，进入该中间件530的连接孔531中；将另一连接器320的一连接件323穿过该开口5351和开口5353，进入该中间件530的连接孔535中；将连接器320的另一连接件323穿过该开口5511和开口5513以可转动地容纳于进入该顶片550的连接孔551中，以将基片510、中间件530、顶片550通过二连接器320连接，获得第三组件500。
S400，组装第四组件600。
所述S300包括：提供基片610、二连接器320、中间件630、及顶片650；将一连接器320的一连接件323穿过该开口6111和开口6131，以可转动地容纳于进入该基片610的连接孔611中；将连接器320的另一连接件323穿过该开口6311和开口6331，进入该中间件630的连接孔631中；将另一连接器320的一连接件323穿过该开口6351和开口6353，进入该中间件630的连接孔635中；将另一连接器320的另一连接件323穿过该开口6511和开口6513以可转动地容纳于进入该顶片650的连接孔651中，以将基片610、中间件630、顶片650通过二连接器320连接，获得第四组件600。
S500，组装第五组件700。
所述S300包括：提供基片710、二连接器320、中间件730、及顶片750；将一连接器320的一连接件323穿过该开口7111和开口7131，以可转动地容纳于进入该基片710的连接孔711中；将连接器320的另一连接件323穿过该开口7311和开口7331，进入该中间件730的连接孔731中；将另一连接器320的一连接件323穿过该开口7351和开口7353，进入该中间件730的连接孔735中；将连接器320的另一连接件323穿过该开口7511和开口7513以可转动地容纳于进入该顶片750的连接孔751中，以将基片710、中间件730、顶片750通过二连接器320连接，获得第五组件700，获得手指部分211。
S600，组装手指部分211于手掌部分213。
所述S600包括：提供手掌部分213和若干连接器320；将一连接器320的一连接件323可转动地容纳于手掌部分213的连接槽2171，另一连接件323可转动地容纳于第一组件300的连接孔315，以将第一组件300与手掌部分213可转动地连接；将一连接器320的一连接件323可转动地容纳于手掌部分213的由子凹槽2124与子凹槽2181共同围合形成的凹槽，另一连接件323可转动地容纳于第二组件400的连接孔415，以将第二组件400与手掌部分213可转动地连接；将一连接器320的一连接件323可转动地容纳于手掌部分213的由子凹槽2125与子凹槽2182共同围合形成的凹槽，另一连接件323可转动地容纳于第三组件500的连接孔515，以将第三组件500与手掌部分213可转动地连接；将一连接器320的一连接件323可转动地容纳于手掌部分213的由子凹槽2126与子凹槽2183共同围合形成的凹槽，另一连接件323可转动地容纳于第四组件600的连接孔615，以将第四组件600与手掌部分213可转动地连接；将一连接器320的一连接件323可转动地容纳于手掌部分213的由子凹槽2127与子凹槽2184共同围合形成的凹槽，另一连接件323可转动地容纳于第五组件700的连接孔715，以将第五组件700与手掌部分213可转动地连接。
在一些实施例中，所述基片310的连接孔315和连接孔317均贯穿基片310远离第二组件400的表面，从而形成开孔3151和开孔3171。所述连接器320的其中一连接件323可穿过开孔3151，连接器320的连接板321可穿过开孔3171，以将第一组件300与手掌部分213可转动地连接。
S700，将前手腕2151组装到手掌部分213远离手指部分211的端部。
在一些实施例中，所述手掌部分213远离手指部分211的端部设有若干安装孔，所述前手腕2151也对应设有若干安装孔，可通过连接件、安装孔之间的配合，将手掌部分213与前手腕2151连接。连接件可为螺丝等。
S800，提供运动控制机构212，将运动控制机构212安装于手腕部分2151中。
在一些实施例中，所述运动控制机构212可包括伺服板。
在一些实施例中，所述前手腕2151上形成有支架(未图示)，所述支架上开设有若干安装孔，如4个安装孔。所述运动控制机构212上也开设有若干安装孔，如4个安装孔。通过连接件，如螺丝等，穿过运动控制机构212上的安装孔和支架上的安装孔，以将运动控制机构212和前手腕2151连接。
可以理解的，所述运动控制机构212上的伺服臂2121都指向上方，即朝向顶片的方向。
S900，安装牵引线。
所述S800包括：
将一牵引线的第一端穿过前手掌217和后手掌2132围合形状的容置空间和前手腕2151和后手腕2152围合形成的容纳腔2153，从通孔2172和基片310的入口318进入通道的内部，再从基片310的出口319穿出通道，再通过顶片330的入口338进入通道的内部，再从顶片330的出口339穿出通道后，打结固定；将该牵引线的第二端与对应第一组件300的摇动臂连接；
将一牵引线的第一端穿过前手掌217和后手掌2132围合形状的容置空间和前手腕2151和后手腕2152围合形成的容纳腔2153，从通孔2174和基片410的入口418进入通道的内部，再从基片410的出口419穿出通道后，从中间件430的入口438进入通道的内部，再从中间件430的出口439穿出通道，再从顶片450的入口458进入通道的内部，再从顶片450的出口459穿出通道后，打结固定；将该牵引线的第二端与对应第二组件400的摇动臂连接；
将一牵引线的第一端穿过前手掌217和后手掌2132围合形状的容置空间和前手腕2151和后手腕2152围合形成的容纳腔2153，从通孔2176和基片510的入口518进入通道的内部，再从基片510的出口519穿出通道后，从中间件530的入口538进入通道的内部，再从中间件530的出口539穿出通道，再从顶片550的入口558进入通道的内部，再从顶片550的出口559穿出通道后，打结固定；将该牵引线的第二端与对应第三组件500的摇动臂连接；
将一牵引线的第一端穿过前手掌217和后手掌2132围合形状的容置空间和前手腕2151和后手腕2152围合形成的容纳腔2153，从通孔2178和基片610的入口618进入通道的内部，再从基片610的出口619穿出通道后，从中间件630的入口638进入通道的内部，再从中间件630的出口639穿出通道，再从顶片650的入口658进入通道的内部，再从顶片650的出口659穿出通道后，打结固定；将该牵引线的第二端与对应第四组件600的摇动臂连接；
将一牵引线的第一端穿过前手掌217和后手掌2132围合形状的容置空间和前手腕2151和后手腕2152围合形成的容纳腔2153，从通孔2120和基片710的入口718进入通道的内部，再从基片710的出口719穿出通道后，从中间件730的入口738进入通道的内部，再从中间件730的出口739穿出通道，再从顶片750的入口758进入通道的内部，再从顶片750的出口759穿出通道后，打结固定；将该牵引线的第二端与对应第五组件300的摇动臂连接。
S1000，将后手腕2152组装到前手腕2151上。
在一些实施例中，所述前手腕2151和后手腕2152共同形成有容纳腔2153，所述运动控制机构212容纳于所述容纳腔2153中。
可以理解的，打结时，可打两次结，以增加力量，确保所有的牵引线又紧又直。
在一些实施例中，还包括切除多余的牵引线的步骤。
在一些实施例中，把运动控制机构的线，即分别对应五个组件的线，放在一起，用胶带粘好。并将粘好的线引入第二控制器220中，与第二控制器220通信连接。
可以理解的，所述牵引线可为线或细绳。所述牵引线的材质包括，但不限于，尼龙、塑料、橡胶、金属等。
上述组装方法简单，且该机器人设备200具有可拆卸性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机器人设备的操纵系统，其特征在于，所述系统包括：
人机交互设备，用于获取信息，所述信息包括使用所述人机交互设备的用户手指的位置、动作、方向和运动模式；及
机器人设备，用于实时模拟用户手指的位置、动作、方向和运动模式，
其中：
所述机器人设备与人机交互设备通信连接；
所述人机交互设备具有一手套，所述手套套设于所述机器人设备上，且所述手套包括若干多通道EMG传感器，所述多通道EMG传感器用于获取使用所述人机交互设备的用户手指的位置、动作、方向和运动模式；
所述机器人设备包括一机械臂，所述机械臂具有多个类似于手指的组件，所述组件包括基片、顶片，所述顶片通过连接孔可转动连接所述基片，且所述顶片、所述基片上均设有标识符。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述手套包括一第一处理器；所述机器人设备包括一第二处理器，所述第二处理器用于与手套的第一处理器通信连接。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机器人设备还包括运动控制机构，响应于第二处理器生成的信号，所述运动控制机构用于控制多个组件的运动。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述运动控制机构包括多个摇动臂、用于驱动摇动臂的多个电机、与所述摇动臂相连接的多个牵引线，每一牵引线、每一摇动臂及每一电机与一对应的类似手指的组件连接。
5.如权利要求1至4任一项所述的系统，其特征在于，所述机器人设备由3D打印技术制得。
6.一种机器人设备的操纵方法，应用于权利要求1至5任一项所述的机器人设备的操纵系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
通过人机交互设备获取使用所述人机交互设备的用户手指的位置、动作、方向和运动模式；及
通过机器人设备实时模拟用户手指的位置、动作、方向和运动模式。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
套设对应的手套于机器人设备上；及
通过手套获取使用所述人机交互设备的用户手指的位置、动作、方向和运动模式。
CN201911278371.5A 2019-05-29 2019-12-12 机器人设备的操纵系统和方法 Active CN110962146B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/789,752 US11612999B2 (en) 2019-05-29 2020-02-13 System and method for manipulating robotic device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962854314P 2019-05-29 2019-05-29
US62/854,314 2019-05-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110962146A CN110962146A (zh) 2020-04-07
CN110962146B true CN110962146B (zh) 2023-05-09

Family

ID=70034153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911278371.5A Active CN110962146B (zh) 2019-05-29 2019-12-12 机器人设备的操纵系统和方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11612999B2 (zh)
CN (1) CN110962146B (zh)

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4972074A (en) * 1989-04-10 1990-11-20 Scott M. Wright Optical attenuator movement detection system
CN103170960A (zh) * 2013-03-14 2013-06-26 吉林大学 仿人类同步无线操控机械手系统
CN103677289A (zh) * 2013-12-09 2014-03-26 中国科学院深圳先进技术研究院 一种智能交互手套及交互方法
US10518409B2 (en) * 2014-09-02 2019-12-31 Mark Oleynik Robotic manipulation methods and systems for executing a domain-specific application in an instrumented environment with electronic minimanipulation libraries
US10055019B2 (en) * 2015-05-20 2018-08-21 Sony Interactive Entertainment Inc. Electromagnet-laden glove for haptic pressure feedback
US10219919B2 (en) * 2015-08-18 2019-03-05 Yale University Multi-grasp prosthetic hand
CN105677036B (zh) * 2016-01-29 2018-04-10 清华大学 一种交互式数据手套
US20170249561A1 (en) * 2016-02-29 2017-08-31 GM Global Technology Operations LLC Robot learning via human-demonstration of tasks with force and position objectives
CN105653044A (zh) * 2016-03-14 2016-06-08 北京诺亦腾科技有限公司 一种用于虚拟现实系统的动作捕捉手套及虚拟现实系统
US10737377B2 (en) * 2016-03-15 2020-08-11 Kindred Systems Inc. Systems, devices, articles, and methods for robots in workplaces
CN206551039U (zh) * 2017-01-18 2017-10-13 西北工业大学 一种远程操作线牵引式机械手
CN112088070A (zh) * 2017-07-25 2020-12-15 M·奥利尼克 用于操作机器人系统并执行机器人交互的系统及方法
CN107553499A (zh) * 2017-10-23 2018-01-09 上海交通大学 一种多轴机械臂的自然手势运动控制系统和方法
CN108972494B (zh) * 2018-06-22 2020-09-22 华南理工大学 一种仿人机械手抓取控制系统及其数据处理方法
US11341826B1 (en) * 2018-08-21 2022-05-24 Meta Platforms, Inc. Apparatus, system, and method for robotic sensing for haptic feedback
CN109571513B (zh) * 2018-12-15 2023-11-24 华南理工大学 一种沉浸式移动抓取服务机器人系统
CN109646156B (zh) * 2018-12-19 2021-02-12 南京航空航天大学 一种外骨骼康复手套

Also Published As

Publication number Publication date
US11612999B2 (en) 2023-03-28
CN110962146A (zh) 2020-04-07
US20200376649A1 (en) 2020-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2882968C (en) Facilitating generation of autonomous control information
Sturman Whole-hand input
US8497767B2 (en) Magnetic levitation haptic interface system
US5146566A (en) Input/output system for computer user interface using magnetic levitation
US20110148607A1 (en) System,device and method for providing haptic technology
KR101548156B1 (ko) 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치 및 그 구성 방법
WO2011065034A1 (ja) ロボットの動作を制御する方法およびロボットシステム
Duan et al. Application of the assembly skill transfer system in an actual cellular manufacturing system
Mouri et al. Review of gifu hand and its application
CN110962146B (zh) 机器人设备的操纵系统和方法
Natale et al. Icub
WO2023019376A1 (zh) 一种触觉感知系统及其使用方法
Wang et al. Modelling of human haptic skill: A framework and preliminary results
Bejczy Teleoperation and telerobotics
Chang et al. An Adaptive, Affordable, Humanlike Arm Hand System for Deaf and DeafBlind Communication with the American Sign Language
CN111610857A (zh) 一种具有vr体感互动装置的手套
West Jr Towards a non-invasive measurement of human motion, force, and impedance during a complex physical-interaction task: wire-harnessing
CN212032115U (zh) 一种虚拟现实传感设备及虚拟现实系统
US11822710B2 (en) Wearable robot data collection system with human-machine operation interface
CN114905514B (zh) 一种用于外肢体抓握控制的人体技能学习方法及系统
CN111562846A (zh) 一种虚拟现实传感设备及虚拟现实系统
Gorjup On Human to Robot Skill Transfer for Robust Grasping and Dexterous Manipulation
Pavaloiu et al. Inexpensive Design and Control for a Robotic Hand
Liu Robot Imitation by Action Understanding, Mirroring, and Interactions
Mourad Human interface and interaction in the WITS training system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant