CN112621763A - 一种工业机器人手持控制器以及手势控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人手持控制器以及手势控制方法，包括手持控制器主体、数字显示屏、控制按钮、ARM处理器、指令输入模块、信号收发模块、传感器模块、手部判定模块、动作储存模块和活动连接腔，所述手持控制器主体的后侧固定设置有活动连接座，且活动连接座的内侧活动连接有卡手连接环，所述卡手连接环的两侧开设有连接滑槽，所述卡手连接环的下端活动连接有活动卡位环，所述手持控制器主体的外侧设置有数字显示屏和控制按钮，且控制按钮位于数字显示屏的下侧。该工业机器人手持控制器以及手势控制方法，可以使手持控制器主体通过卡手连接环穿戴在使用者手部，同时也能够调整手持控制器主体在卡手连接环上的位置，以方便卡手连接环的使用。

Description

一种工业机器人手持控制器以及手势控制方法

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种工业机器人手持控制器以及手势控制方法。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

随着科学技术的飞速发展，目前对于工业机器人的应用越来越广泛，而且随着工业机器人的应用技术越来越成熟，以其优异的工作性能，在各行业逐渐取代了人工工作，但是目前还存在一些工业机器人需要人工进行操控，所以会用到一些控制装置，而目前一些控制装置的使用过于繁琐，还会影响到操作者其他的正常工作，同时操作要求过高，导致一些控制装置的使用效率过低，所以我们提出了一种工业机器人手持控制器以及手势控制方法，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业机器人手持控制器以及手势控制方法，以解决上述背景技术提出的目前一些控制装置的使用过于繁琐，还会影响到操作者其他的正常工作，同时操作要求过高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业机器人手持控制器，包括手持控制器主体、数字显示屏、控制按钮、ARM处理器、指令输入模块、信号收发模块、传感器模块、手部判定模块、动作储存模块和活动连接腔，所述手持控制器主体的后侧固定设置有活动连接座，且活动连接座的内侧活动连接有卡手连接环，所述卡手连接环的两侧开设有连接滑槽，所述卡手连接环的下端活动连接有活动卡位环，所述手持控制器主体的外侧设置有数字显示屏和控制按钮，且控制按钮位于数字显示屏的下侧，所述卡手连接环的内部开设有活动连接腔，且活动连接腔的内部设置有连接支撑杆、限位卡块和张紧弹簧，所述连接支撑杆的下端固定连接有活动卡位环，所述连接支撑杆的上端固定连接有限位卡块，所述连接支撑杆的外侧活动套接有张紧弹簧，所述连接滑槽的内侧活动连接有连接滑轮，且连接滑轮固定安装在活动连接座的内侧，所述手持控制器主体的内部设置有ARM处理器、指令输入模块、信号收发模块、传感器模块、手部判定模块和动作储存模块，所述ARM处理器上连接有指令输入模块、信号收发模块和手部判定模块，所述手部判定模块上连接有传感器模块和动作储存模块。

优选的，所述手持控制器主体与活动连接座之间为一体化结构，且活动连接座与卡手连接环之间通过连接滑槽和连接滑轮的连接构成滑动结构。

优选的，所述卡手连接环和活动卡位环组成环形结构，且卡手连接环和活动卡位环组成的环形结构的上下两侧为圆弧形。

优选的，所述连接滑槽在卡手连接环上对称设置，并且连接滑槽内侧的深度与宽度尺寸与连接滑轮的外形尺寸相等。

优选的，所述连接支撑杆与活动卡位环之间为一体化结构，所述连接支撑杆贯穿卡手连接环的端头连接在活动连接腔内部，且活动连接腔内部的连接支撑杆对称设置有2个，并且连接支撑杆的长度等于活动连接腔的长度。

优选的，所述限位卡块与连接支撑杆之间固定连接，且限位卡块的外形尺寸等于活动连接腔的内部尺寸，并且限位卡块通过连接支撑杆在活动连接腔的内部构成活动结构。

一种工业机器人的手势控制方法，包括如下步骤：

a.首选将卡手连接环套在使用者的手上，同时活动活动卡位环，能够调整卡手连接环和活动卡位环组合尺寸，便可以使该手持控制器适用于不同的人使用；

b.当手持控制器穿戴在使用者手上后，先将手持控制器主体通过活动连接座在卡手连接环上进行位置移动，而且活动连接座内侧的连接滑轮连接在卡手连接环上的连接滑槽内，使手持控制器主体进行快速高效的位置移动工作；

c.当手持控制器主体位于使用者手背处时，使用者可以翻转手背，使手持控制器主体方向朝上，便可以使用另一只手对手持控制器主体进行正常的操作过程，同时穿戴手持控制器的这只手，在不进行操作时，还能够正常进行其他操作，以降低手持控制器主体的不良影响；

d.当手持控制器主体位于使用者手心处时，使用者可以直接通过穿戴手持控制器的那只手，控制手持控制器主体进行工作，便不会影响到另一只手的正常的使用，同时还能够通过另一只手对手持控制器主体进行正常的操作；

e.在对手持控制器主体进行操作过程中，其包含的动作储存模块事先存储好设定的控制动作，因此，穿戴好手持控制器主体进行设定的号的动作时，便可以通过手部判定模块判定使用者的动作状态，从而能够使ARM处理器通过信号收发模块远程操控工业机器人；

f.在对手持控制器主体进行操作过程中，还可以通过手持控制器主体上的数字显示屏、控制按钮，通过指令输入模块输入控制指令，ARM处理器便可以通过信号收发模块完成对工业机器人的操控工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该工业机器人手持控制器以及手势控制方法；

（1）在手持控制器主体上设置有活动连接座，且活动连接座连接有卡手连接环，便可以使手持控制器主体通过卡手连接环穿戴在使用者手部，同时也能够调整手持控制器主体在卡手连接环上的位置，以方便卡手连接环的使用；

（2）在卡手连接环上还设置有活动卡位环，可以方便调整卡手连接环的穿戴尺寸，从而使卡手连接环能够进行不同尺寸的穿戴工作，提高了卡手连接环的适用性能。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明主视结构示意图；

图3为本发明侧视结构示意图；

图4为本发明卡手连接环局部剖视结构示意图；

图5为本发明卡手连接环俯剖结构示意图；

图6为本发明工作流程示意图。

图中：1、手持控制器主体；2、活动连接座；3、卡手连接环；4、连接滑槽；5、活动卡位环；6、数字显示屏；7、控制按钮；8、连接支撑杆；9、限位卡块；10、张紧弹簧；11、连接滑轮；12、ARM处理器；13、指令输入模块；14、信号收发模块；15、传感器模块；16、手部判定模块；17、动作储存模块；18、活动连接腔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种工业机器人手持控制器，包括手持控制器主体1、活动连接座2、卡手连接环3、连接滑槽4、活动卡位环5、数字显示屏6、控制按钮7、连接支撑杆8、限位卡块9、张紧弹簧10、连接滑轮11、ARM处理器12、指令输入模块13、信号收发模块14、传感器模块15、手部判定模块16、动作储存模块17和活动连接腔18，手持控制器主体1的后侧固定设置有活动连接座2，且活动连接座2的内侧活动连接有卡手连接环3，卡手连接环3的两侧开设有连接滑槽4，卡手连接环3的下端活动连接有活动卡位环5，手持控制器主体1的外侧设置有数字显示屏6和控制按钮7，且控制按钮7位于数字显示屏6的下侧，卡手连接环3的内部开设有活动连接腔18，且活动连接腔18的内部设置有连接支撑杆8、限位卡块9和张紧弹簧10，连接支撑杆8的下端固定连接有活动卡位环5，连接支撑杆8的上端固定连接有限位卡块9，连接支撑杆8的外侧活动套接有张紧弹簧10，连接滑槽4的内侧活动连接有连接滑轮11，且连接滑轮11固定安装在活动连接座2的内侧，手持控制器主体1的内部设置有ARM处理器12、指令输入模块13、信号收发模块14、传感器模块15、手部判定模块16和动作储存模块17，ARM处理器12上连接有指令输入模块13、信号收发模块14和手部判定模块16，手部判定模块16上连接有传感器模块15和动作储存模块17。

手持控制器主体1与活动连接座2之间为一体化结构，且活动连接座2与卡手连接环3之间通过连接滑槽4和连接滑轮11的连接构成滑动结构，方便调整手持控制器主体1的工作位置，提高了手持控制器主体1的使用效率。

卡手连接环3和活动卡位环5组成环形结构，且卡手连接环3和活动卡位环5组成的环形结构的上下两侧为圆弧形，保证了卡手连接环3使用的舒适性。

连接滑槽4在卡手连接环3上对称设置，并且连接滑槽4内侧的深度与宽度尺寸与连接滑轮11的外形尺寸相等，保证了手持控制器主体1移动状态的稳定性，提高了手持控制器主体1的工作效率。

连接支撑杆8与活动卡位环5之间为一体化结构，连接支撑杆8贯穿卡手连接环3的端头连接在活动连接腔18内部，且活动连接腔18内部的连接支撑杆8对称设置有2个，并且连接支撑杆8的长度等于活动连接腔18的长度，可以调整卡手连接环3和活动卡位环5的组合尺寸，提高了装置的适用性。

限位卡块9与连接支撑杆8之间固定连接，且限位卡块9的外形尺寸等于活动连接腔18的内部尺寸，并且限位卡块9通过连接支撑杆8在活动连接腔18的内部构成活动结构，能够保证卡手连接环3和活动卡位环5之间稳定的活动状态。

实施例二

一种工业机器人的手势控制方法，包括如下步骤：

a.首选将卡手连接环3套在使用者的手上，同时活动活动卡位环5，能够调整卡手连接环3和活动卡位环5组合尺寸，便可以使该手持控制器适用于不同的人使用；

b.当手持控制器穿戴在使用者手上后，先将手持控制器主体1通过活动连接座2在卡手连接环3上进行位置移动，而且活动连接座2内侧的连接滑轮11连接在卡手连接环3上的连接滑槽4内，使手持控制器主体1进行快速高效的位置移动工作；

c.当手持控制器主体1位于使用者手背处时，使用者可以翻转手背，使手持控制器主体1方向朝上，便可以使用另一只手对手持控制器主体1进行正常的操作过程，同时穿戴手持控制器的这只手，在不进行操作时，还能够正常进行其他操作，以降低手持控制器主体1的不良影响；

d.当手持控制器主体1位于使用者手心处时，使用者可以直接通过穿戴手持控制器的那只手，控制手持控制器主体1进行工作，便不会影响到另一只手的正常的使用，同时还能够通过另一只手对手持控制器主体1进行正常的操作；

e.在对手持控制器主体1进行操作过程中，其包含的动作储存模块17事先存储好设定的控制动作，因此，穿戴好手持控制器主体1进行设定的号的动作时，便可以通过手部判定模块16判定使用者的动作状态，从而能够使ARM处理器12通过信号收发模块14远程操控工业机器人；

f.在对手持控制器主体1进行操作过程中，还可以通过手持控制器主体1上的数字显示屏6、控制按钮7，通过指令输入模块13输入控制指令，ARM处理器12便可以通过信号收发模块14完成对工业机器人的操控工作。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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)

1.一种工业机器人手持控制器，包括手持控制器主体（1）、数字显示屏（6）、控制按钮（7）、ARM处理器（12）、指令输入模块（13）、信号收发模块（14）、传感器模块（15）、手部判定模块（16）、动作储存模块（17）和活动连接腔（18），其特征在于：所述手持控制器主体（1）的后侧固定设置有活动连接座（2），且活动连接座（2）的内侧活动连接有卡手连接环（3），所述卡手连接环（3）的两侧开设有连接滑槽（4），所述卡手连接环（3）的下端活动连接有活动卡位环（5），所述手持控制器主体（1）的外侧设置有数字显示屏（6）和控制按钮（7），且控制按钮（7）位于数字显示屏（6）的下侧，所述卡手连接环（3）的内部开设有活动连接腔（18），且活动连接腔（18）的内部设置有连接支撑杆（8）、限位卡块（9）和张紧弹簧（10），所述连接支撑杆（8）的下端固定连接有活动卡位环（5），所述连接支撑杆（8）的上端固定连接有限位卡块（9），所述连接支撑杆（8）的外侧活动套接有张紧弹簧（10），所述连接滑槽（4）的内侧活动连接有连接滑轮（11），且连接滑轮（11）固定安装在活动连接座（2）的内侧，所述手持控制器主体（1）的内部设置有ARM处理器（12）、指令输入模块（13）、信号收发模块（14）、传感器模块（15）、手部判定模块（16）和动作储存模块（17），所述ARM处理器（12）上连接有指令输入模块（13）、信号收发模块（14）和手部判定模块（16），所述手部判定模块（16）上连接有传感器模块（15）和动作储存模块（17）。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人手持控制器，其特征在于：所述手持控制器主体（1）与活动连接座（2）之间为一体化结构，且活动连接座（2）与卡手连接环（3）之间通过连接滑槽（4）和连接滑轮（11）的连接构成滑动结构。

3.根据权利要求1所述的一种工业机器人手持控制器，其特征在于：所述卡手连接环（3）和活动卡位环（5）组成环形结构，且卡手连接环（3）和活动卡位环（5）组成的环形结构的上下两侧为圆弧形。

4.根据权利要求1所述的一种工业机器人手持控制器，其特征在于：所述连接滑槽（4）在卡手连接环（3）上对称设置，并且连接滑槽（4）内侧的深度与宽度尺寸与连接滑轮（11）的外形尺寸相等。

5.根据权利要求1所述的一种工业机器人手持控制器，其特征在于：所述连接支撑杆（8）与活动卡位环（5）之间为一体化结构，所述连接支撑杆（8）贯穿卡手连接环（3）的端头连接在活动连接腔（18）内部，且活动连接腔（18）内部的连接支撑杆（8）对称设置有2个，并且连接支撑杆（8）的长度等于活动连接腔（18）的长度。

6.根据权利要求1所述的一种工业机器人手持控制器，其特征在于：所述限位卡块（9）与连接支撑杆（8）之间固定连接，且限位卡块（9）的外形尺寸等于活动连接腔（18）的内部尺寸，并且限位卡块（9）通过连接支撑杆（8）在活动连接腔（18）的内部构成活动结构。

7.一种工业机器人的手势控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.首选将卡手连接环（3）套在使用者的手上，同时活动活动卡位环（5），能够调整卡手连接环（3）和活动卡位环（5）组合尺寸，便可以使手持控制器适用于不同的人使用；

b.当手持控制器穿戴在使用者手上后，先将手持控制器主体（1）通过活动连接座（2）在卡手连接环（3）上进行位置移动，而且活动连接座（2）内侧的连接滑轮（11）连接在卡手连接环（3）上的连接滑槽（4）内，使手持控制器主体（1）进行快速高效的位置移动工作；

c.当手持控制器主体（1）位于使用者手背处时，使用者可以翻转手背，使手持控制器主体（1）方向朝上，便可以使用另一只手对手持控制器主体（1）进行正常的操作过程，同时穿戴手持控制器的这只手，在不进行操作时，还能够正常进行其他操作，以降低手持控制器主体（1）的不良影响；

d.当手持控制器主体（1）位于使用者手心处时，使用者可以直接通过穿戴手持控制器的那只手，控制手持控制器主体（1）进行工作，便不会影响到另一只手的正常的使用，同时还能够通过另一只手对手持控制器主体（1）进行正常的操作；

e.在对手持控制器主体（1）进行操作过程中，其包含的动作储存模块（17）事先存储好设定的控制动作，因此，穿戴好手持控制器主体（1）进行设定的号的动作时，便可以通过手部判定模块（16）判定使用者的动作状态，从而能够使ARM处理器（12）通过信号收发模块（14）远程操控工业机器人；

f.在对手持控制器主体（1）进行操作过程中，还可以通过手持控制器主体（1）上的数字显示屏（6）、控制按钮（7），通过指令输入模块（13）输入控制指令，ARM处理器（12）便可以通过信号收发模块（14）完成对工业机器人的操控工作。

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