CN113752257B - 基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法和控制终端 - Google Patents
基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法和控制终端 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113752257B CN113752257B CN202110996954.2A CN202110996954A CN113752257B CN 113752257 B CN113752257 B CN 113752257B CN 202110996954 A CN202110996954 A CN 202110996954A CN 113752257 B CN113752257 B CN 113752257B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mechanical arm
- real
- body surface
- data
- tail end
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
- B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H23/00—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms
- A61H23/006—Percussion or tapping massage
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H23/00—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms
- A61H23/02—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H39/00—Devices for locating or stimulating specific reflex points of the body for physical therapy, e.g. acupuncture
- A61H39/02—Devices for locating such points
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H39/00—Devices for locating or stimulating specific reflex points of the body for physical therapy, e.g. acupuncture
- A61H39/04—Devices for pressing such points, e.g. Shiatsu or Acupressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1692—Calibration of manipulator
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/16—Physical interface with patient
- A61H2201/1657—Movement of interface, i.e. force application means
- A61H2201/1659—Free spatial automatic movement of interface within a working area, e.g. Robot
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Rehabilitation Therapy (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本申请涉及一种基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法和控制终端以及一种智能人体经络调理设备,通过获取人体体表点云数据,根据所述人体体表点云数据建立行走轨迹;获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据,根据所述实时位移数据对所述行走轨迹进行矫正反馈,获取实时矫正反馈结果;根据所述实时矫正反馈结果执行运动指令;达到了对机械臂的行走轨迹进行实时矫正反馈调节的技术效果,使得机械臂末端的的行走轨迹得到精准矫正,机械臂末端能够根据人体体表特征进行施力行走,以此避免了机械臂对人体造成安全隐患的发生。
Description
技术领域
本公开涉及理疗设备领域,尤其涉及一种基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法和控制终端。
背景技术
智能人体经络调理设备是依据中医经络疏通、调节原理,通过前沿人工智能技术、机器人技术、再结合精密伺服控制技术和多物理场能量刺激技术,集成实现的可代替人工手法的智能化设备。
在使用智能人体经络调理设备进行调理时,是用机械臂带动调理设备对人体进行治疗。而用机械臂对人体进行治疗时,机械臂会对人体施加一定的作用力,此时机械臂则会沿着力的方向进行运动,直到碰撞到物体,碰撞到物体后会产生作用力,并且实际作用力当达到设定的作用力时,机械臂才会停止。
由于人体的轮廓复杂,人体的不同部位肌肉的柔软度的不同,使得在碰撞到柔软的物体时,机械臂末端会产生很大的位移,这样会对患者造成身体不适,疼痛,更有甚者会出现伤害患者身体的情况;此外,机械臂施加作用力时,会沿着力的方向不停地运动,这样过度的运动会对人体产生伤害。
因此,现有技术中机械臂存在其运动轨迹没有得到有效反馈而进行矫正调节,使得机械臂对人体产生伤害的技术缺陷,这就在理疗时对人体的安全造成了安全隐患。
发明内容
有鉴于此,本公开提出了一种基于位置反馈信息的轨迹矫正法和控制终端以及一种智能人体经络调理设备,旨在根据机械臂的反馈位置对人体进行一定的控制机械臂轨迹的安全保护,及时保护人体体表不被机械臂对人体造成疼痛和伤害。
根据本公开的一方面,提供了一种基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法,用于调节机器人机器臂的运动,包括如下步骤:
S1、获取人体体表点云数据,根据所述人体体表点云数据建立行走轨迹;
S2、获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据,根据所述实时位移数据对所述行走轨迹进行矫正反馈,获取实时矫正反馈结果;
S3、根据所述实时矫正反馈结果执行运动指令。
在一种可能的实现方式中,
步骤S1中,在根据所述人体体表点云数据建立行走轨迹之后,还包括:
接收所述人体体表点云数据,识别轨迹关键点;
基于插补算法,对所述轨迹关键点进行密集化处理。
在一种可能的实现方式中,
步骤S2中,在获取所述实时位移数据之后,包括:
对所述实时位移数据进行解析;
获得实时位移解析数据;
接收并发送所述实时位移解析数据。
在一种可能的实现方式中,
步骤S1中,所述获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据,包括:
获取在世界坐标中的坐标值大小数据,包括(x,y,z),其中:
x为机械臂末端在世界坐标系X方向上的位置坐标值大小;
y为机械臂末端在世界坐标系Y方向上的位置坐标值大小;
z为机械臂末端在世界坐标系Z方向上的位置坐标值大小。
在一种可能的实现方式中,
所述获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据,还包括:
获取在世界坐标中的转角数据,包括(Rx,Ry,Rz),其中:
Rx为机械臂末端在世界坐标系X方向上的转角大小;
Ry为机械臂末端在世界坐标系Y方向上的转角大小;
Rz为机械臂末端在世界坐标系Z方向上的转角大小。
在一种可能的实现方式中,
还包括:
获取实时的机械臂末端相对于人体体表的体表位置数据;
对所述体表位置数据进行解析,获得实时体表位置解析数据;
根据所述实时体表位置解析数据,判断并输出体表特征。
在一种可能的实现方式中,还包括:
接收所述体表特征;
将所述体表特征与所述实时体表位置解析数据进行对比判断:若所述对比判断结果符合预设执行条件,则输出矫正反馈结果;
根据所述矫正反馈结果执行运动指令。
在一种可能的实现方式中,
还包括:
接收所述体表特征;
将所述体表特征与所述实时体表位置解析数据进行对比判断:若所述对比判断结果不符合预设执行条件,则,
根据所述实时矫正反馈结果执行运动指令。
根据本公开的另一方面,提供了一种控制终端,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现所述的具备力感知反馈调节的机械臂控制方法。
根据本公开的另一方面,还提供了一种智能人体经络调理设备,包括机械臂和所述的控制终端,所述控制终端与所述机械臂的控制器电性连接。
本申请通过获取人体体表点云数据,根据所述人体体表点云数据建立行走轨迹;获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据,根据所述实时位移数据对所述行走轨迹进行矫正反馈,获取实时矫正反馈结果;根据所述实时矫正反馈结果执行运动指令;达到了对机械臂的行走轨迹进行实时矫正反馈调节的技术效果,使得机械臂末端的的行走轨迹得到精准矫正,机械臂末端能够根据人体体表特征进行施力行走,以此避免了机械臂对人体造成安全隐患的发生。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本公开的原理。
图1示出为本发明基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法的实施流程示意图;
图2示出为本发明控制终端的组成示意图;
图3示出为本发明智能人体经络调理设备的结构示意图;
附图标记列表:1、机械臂,2、AI视觉系统,3、振动调理头,4、浮动调理床;
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外,为了更好的说明本公开,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本公开同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本公开的主旨。
实施例1
如图1所示,根据本公开的一方面,提供了一种基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法,用于调节机器人机器臂的运动,包括如下步骤:
S1、获取人体体表点云数据,根据所述人体体表点云数据建立行走轨迹;
本申请通过对机械臂的行走轨迹进行实时矫正反馈调节的技术效果,使得机械臂末端的的行走轨迹得到精准矫正,机械臂末端能够根据人体体表特征进行施力行走,以此避免机械臂对人体造成安全隐患的发生;
因此,首先需要获取人体体表点云数据,人体体表点云数据可以通过摄像机和3D点云传感器进行扫描获取;
在识别出人体体表点云数据后,根据所述人体体表点云数据建立行走轨迹;其中,行走轨迹包括人体重要的穴位点坐标信息等。
在未得到矫正反馈钱,可以控制机械臂按照行走轨迹进行行走,但是可能出现“由于人体的轮廓复杂,人体的不同部位肌肉的柔软度的不同,使得在碰撞到柔软的物体时,机械臂末端会产生很大的位移,这样会对患者造成身体不适,疼痛”的发生;
因此本实施例在建立行走轨迹后,采取了机械臂末端的轨迹矫正反馈措施,具体的:
S2、获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据,根据所述实时位移数据对所述行走轨迹进行矫正反馈,获取实时矫正反馈结果;
实时位移数据可以通过位移传感器等设备获取,以此获知机械臂末端相对于人体的位置,可以判断所经过的人体的部位,通过此部位可以判断所经过的人体的柔软度;
在一可实施方式中,可以通过上位机PC,建立与机械臂控制器的TCP/IP链接;通过机械臂TCP/IP端口,可以实时获取机械臂的状态数据,来获取检测到的末端各个方向的位移大小;
获取实时机械臂末端各个方向的位移数据,可以由用户自行选择,本处不做限制。
在获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据之后,可以获知机械臂末端(带有振动调理头)在每个运行轨迹点(穴位点)上对人体体表的力等信息;
此时,就可以将实时位移数据和行走轨迹进行对比,根据所述实时位移数据对所述行走轨迹进行矫正反馈,若是发现机械臂末端的一位置点的位移数据不符合此处轨迹点的预设条件,则根据判断而输出反馈信号,获取实时的矫正反馈结果。
S3、根据所述实时矫正反馈结果执行运动指令。
根据反馈结果,即可控制机器人的机械臂根据反馈结果而动作。
需要说明的是,尽管以点云传感器、TCP/IP端口等作为示例介绍了如上通信方式,但本领域技术人员能够理解,本公开应不限于此。事实上,用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定通信方式如总线,只要可以接收来自机械臂控制器的数据即可。
通过上述实时,本实施例通过获取人体体表点云数据,根据所述人体体表点云数据建立行走轨迹;获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据,根据所述实时位移数据对所述行走轨迹进行矫正反馈,获取实时矫正反馈结果;根据所述实时矫正反馈结果执行运动指令;达到了对机械臂的行走轨迹进行实时矫正反馈调节的技术效果,使得机械臂末端的的行走轨迹得到精准矫正,机械臂末端能够根据人体体表特征进行施力行走,以此避免了机械臂对人体造成安全隐患的发生。
采用点云技术采集人体体表点云数据后,本实施例需要对人体体表点云数据进行进一步地技术处理以及数据优化,
在一种可能的实现方式中,
步骤S1中,在根据所述人体体表点云数据建立行走轨迹之后,还包括:
接收所述人体体表点云数据,识别轨迹关键点;
轨迹关键点的标记,按照人体重要穴位点以及重要部位标记即可,当位于这些位置点时,需要得到更为精准地反馈结果开控制机械臂的轨迹;
基于插补算法,对所述轨迹关键点进行密集化处理。
轨迹关键点优化处理,本实施例使用插补算法,对轨迹关键点进行密集化,可以使轨迹行走更平滑。
获取机械臂的实时状态数据后,为了便于直观数据和分析统计,需要对数据解析,获得解析数据,便于后期进行数据分析。
在一种可能的实现方式中,
步骤S2中,在获取所述实时位移数据之后,包括:
对所述实时位移数据进行解析;
获得实时位移解析数据;
接收并发送所述实时位移解析数据。
在本实施例的实时位移数据,为向量数据,包括位置坐标值大小和转角大小,在获得解析后的实时位移解析数据后,可以便于系统计算数据值。
数据解析的技术可以由用户选择,在此不做限制。
实时位移数据包括在世界坐标中的坐标值大小数据以及在世界坐标中的转角数据,结合在世界坐标中的坐标值大小数据以及在世界坐标中的转角数据,可以综合获知机械臂末端在各个方向上的实时位移大小值以及施加的力的方向和大小值;
获取上述数据值后,可以便于在数据观察和反馈后,通过控制命令,来控制机械臂的位置、轨迹和所施加的力的大小。
在一种可能的实现方式中,
步骤S1中,所述获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据,包括:
获取在世界坐标中的坐标值大小数据,包括(x,y,z),其中:
x为机械臂末端在世界坐标系X方向上的位置坐标值大小;
y为机械臂末端在世界坐标系Y方向上的位置坐标值大小;
z为机械臂末端在世界坐标系Z方向上的位置坐标值大小。
(x,y,z)由系统实时获取,可以由系统实时根据检测到的(x,y,z)数据,输出对应的运算结果;
位置坐标值大小由多目摄像机或者点云设备等空间摄影设备获取即可,其获取方式不限制。
在一种可能的实现方式中,
所述获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据,还包括:
获取在世界坐标中的转角数据,包括(Rx,Ry,Rz),其中:
Rx为机械臂末端在世界坐标系X方向上的转角大小;
Ry为机械臂末端在世界坐标系Y方向上的转角大小;
Rz为机械臂末端在世界坐标系Z方向上的转角大小。
同理,(Rx,Ry,Rz)由系统实时获取,可以由系统实时根据检测到的(Rx,Ry,Rz)数据,输出对应的运算结果。
转角大小由转角传感器等设备获取,其具备获取方式也不做限制,由用户选择即可。
本实施例,优选同时获取机械臂末端在世界坐标系的位置坐标值(x,y,z)以及在世界坐标系的转角值(Rx,Ry,Rz),通过结合位置坐标值(x,y,z)以及转角值(Rx,Ry,Rz),同时获知位置数据和力量数据。
在获取机械臂末端在世界坐标系的位置坐标值(x,y,z)以及在世界坐标系的转角值(Rx,Ry,Rz)之后,即可实时知道机械臂末端箱规与人体体表施加的力大小和位置值,可以将其与轨迹数据结合而对比,判断施加的力是否超出此轨迹点的承受数据(预设值),若是超过则反馈结果,将反馈结果发送至控制系统,进行输出信号而控制机械臂按照设定的程序执行,避开此轨迹点。
本实施例结合了机械臂末端相对人体体表的位置数据和人体体表特征来进行反馈,
在一种可能的实现方式中,
还包括:
获取实时的机械臂末端相对于人体体表的体表位置数据;
其中,实时的机械臂末端相对于人体体表的体表位置数据可以通过点云传感器获取机械臂末端在人体的位置,以此获得实时的机械臂末端相对于人体体表的体表位置数据;
通过实时的机械臂末端相对于人体体表的体表位置数据,可以判断所经过的人体的部位,通过此部位可以判断所经过的人体的柔软度;
同时,根据监测到的实时的机械臂的位置数据,可以判断机械臂对此位置施加的力是否满足预设值,通过对比判断结果,控制执行指令而改变机械臂的运动轨迹即可。
对所述体表位置数据进行解析,获得实时体表位置解析数据;
获取机械臂的实时的机械臂末端相对于人体体表的体表位置数据后,为了便于直观数据和分析统计,需要对数据解析,获得解析数据,便于后期进行数据分析。
数据解析的技术可以由用户选择,在此不做限制。
根据所述实时体表位置解析数据,判断并输出体表特征。
实时体表位置解析数据可以显示出不同轨迹点的体表特征,其中,需要判断哪些点对应的体表特征是所需要的重要位置点,便于机械臂末端到达此位置时,根据不同反馈结果而矫正行走轨迹和施加的力大小和方向。
在一种可能的实现方式中,还包括:
接收所述体表特征;
将所述体表特征与所述实时体表位置解析数据进行对比判断:若所述对比判断结果符合预设执行条件,则输出矫正反馈结果;
根据所述矫正反馈结果执行运动指令。
当判断符合提前预设条件时,对此位置点的体表特征进行获取,并将体表特征和实时体表位置解析数据进行对比判断,判断此处的体表特征是否跟机械臂末端对此体表特表位置点的执行情况是否符合,即:
看机械臂末端对此体表特表位置点施加的力大小、方向和机械臂末端沿此体表特表位置点移动的位移,是否超过预设条件(提前在重要的轨迹关键点上设定关于施加的力大小、方向和机械臂末端沿此体表特表位置点移动的位移等预设参数,便于对比判断,判断是否超过预设参数),若是超过,则说明对比判断结果符合预设执行条件,表明机械臂末端会对体表造成伤害,需要输出矫正反馈结果,根据矫正反馈结果执行运动指令。
如轨迹位置点所对应的体表部位为腹部,经过人体比较柔软的腹部位置,实时检测机械臂末端的位置信息,看机械臂是否凹陷到人体柔软的部位中,即机械臂末端对此体表特表位置点施加的力大小、方向和机械臂末端沿此体表特表位置点移动的位移超过了预设范围,如果凹陷到人体柔软的部位中,则实时检测的位置数据超过了预设值,符合预设条件,此时需要进行矫正,,此时就可以控制机械臂的轨迹,从柔软的部位向上抽离出来,返回轨迹上一位置,或者走到下一治疗位置。
在一种可能的实现方式中,
还包括:
接收所述体表特征;
将所述体表特征与所述实时体表位置解析数据进行对比判断:若所述对比判断结果不符合预设执行条件,则,
根据所述实时矫正反馈结果执行运动指令。
本实施例,则是发生机械臂末端对此体表特表位置点施加的力大小、方向和机械臂末端沿此体表特表位置点移动的位移未超过预设范围,并未凹陷到人体柔软的部位中,实时检测的位置数据未超过预设值,此时反馈值为零,就不需要矫正调节,此时按照原定轨迹行走即可。
实施例2
本实施例,提供一种控制终端,用于和智能人体经络调理设备的机械臂控制系统进行连接而通信,便于远程控制机械臂的动作。
控制终端与机械臂控制器的TCP/IP端口连接,通过TCP/IP的链接,获取实时的机械臂力状态数据以及机械臂末端在人体的位置数据。
如图2所示,根据本公开的另一方面,提供了一种控制终端,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现所述的具备力感知反馈调节的机械臂控制方法。
本公开实施例控制终端包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器。其中,处理器被配置为执行可执行指令时实现前面所述的具备力感知反馈调节的机械臂控制方法。
此处,应当指出的是,处理器的个数可以为一个或多个。同时,在本公开实施例的控制终端中,还可以包括输入装置和输出装置。其中,处理器、存储器、输入装置和输出装置之间可以通过总线连接,也可以通过其他方式连接,此处不进行具体限定。
存储器作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序和各种模块,如:本公开实施例的具备力感知反馈调节的机械臂控制方法所对应的程序或模块。处理器通过运行存储在存储器中的软件程序或模块,从而执行控制终端的各种功能应用及数据处理。
输入装置可用于接收输入的数字或信号。其中,信号可以为产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号。输出装置可以包括显示屏等显示设备。
需要说明的是,尽管以TCP/IP端口作为示例介绍了如上通信方式,但本领域技术人员能够理解,本公开应不限于此。事实上,用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定通信方式如总线,只要可以接收来自机械臂控制器的数据即可。
实施例3
根据本公开的另一方面,还提供了一种智能人体经络调理设备,包括机械臂和所述的控制终端,所述控制终端与所述机械臂的控制器电性连接。
如图3所示,本实施例提供的智能人体经络调理设备,包括机械臂1和所述的控制终端,机械臂1和控制终端按照实施例1所述的方案进行控制、执行。
本实施例的智能人体经络调理设备,除了一对机械臂1,还包括AI视觉系统2、振动调理头3和浮动调理床4组成,AI视觉系统2用于识别经络、振动调理头3用于振动击打经络穴位点等,浮动调理床4用于患者躺下,可以调节空间位置。使用过程如下:
患者做中医设备调理时,仰卧或俯卧在浮动调理床4上;
由四个摄像头组成的AI视觉系统2快速识别出人体正面或背面的经络路径,并经过插值规划后传递给机械臂1,本技术的机械臂1为双臂机器人;
再由双臂机器人携带振动调理头3循经精准运行;
达到疏通经络、激活人体机能、调控人体之功能。
以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (9)
1.一种基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法,其特征在于,用于调节机器人机器臂的运动,包括如下步骤:
S1、获取人体体表点云数据,根据所述人体体表点云数据建立行走轨迹;其中,行走轨迹包括人体重要的穴位点坐标信息;
接收所述人体体表点云数据,识别轨迹关键点;
基于插补算法,对所述轨迹关键点进行密集化处理;
轨迹关键点的标记,按照人体重要穴位点以及重要部位标记,当位于这些位置点时,需要得到更为精准地反馈结果来控制机械臂的轨迹;使用插补算法,对轨迹关键点进行密集化,使轨迹行走更平滑;
S2、获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据,根据所述实时位移数据对所述行走轨迹进行矫正反馈,获取实时矫正反馈结果;在获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据之后,可以获知机械臂末端在每个穴位点所对应的运行轨迹点上对人体体表的力信息;将实时位移数据和行走轨迹进行对比,根据所述实时位移数据对所述行走轨迹进行矫正反馈,若是发现机械臂末端的一位置点的位移数据不符合此处轨迹点的预设条件,则根据判断而输出反馈信号,获取实时的矫正反馈结果;
S3、根据所述实时矫正反馈结果执行运动指令,包括:
通过实时的机械臂末端相对于人体体表的体表位置数据,可以判断所经过的人体的部位,通过此部位可以判断所经过的人体的柔软度;
同时,根据监测到的实时的机械臂的位置数据,可以判断机械臂对此位置施加的力是否满足预设值,通过对比判断结果,控制执行指令而改变机械臂的运动轨迹;
看机械臂末端对此体表特表位置点施加的力大小、方向和机械臂末端沿此体表特征位置点移动的位移,是否超过预设条件,若是超过,则说明对比判断结果符合预设执行条件,表明机械臂末端会对体表造成伤害,需要输出矫正反馈结果,根据矫正反馈结果执行运动指令。
2.根据权利要求1所述的一种基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法,其特征在于,步骤S2中,在获取所述实时位移数据之后,包括:
对所述实时位移数据进行解析;
获得实时位移解析数据;
接收并发送所述实时位移解析数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法,其特征在于,步骤S1中,所述获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据,包括:
获取在世界坐标中的坐标值大小数据,包括(x,y,z),其中:
x为机械臂末端在世界坐标系X方向上的位置坐标值大小;
y为机械臂末端在世界坐标系Y方向上的位置坐标值大小;
z为机械臂末端在世界坐标系Z方向上的位置坐标值大小。
4.根据权利要求3所述的一种基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法,其特征在于,所述获取机械臂末端在各个方向上的实时位移数据,还包括:
获取在世界坐标中的转角数据,包括(Rx,Ry,Rz),其中:
Rx为机械臂末端在世界坐标系X方向上的转角大小;
Ry为机械臂末端在世界坐标系Y方向上的转角大小;
Rz为机械臂末端在世界坐标系Z方向上的转角大小。
5.根据权利要求1所述的一种基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法,其特征在于,还包括:
获取实时的机械臂末端相对于人体体表的体表位置数据;
对所述体表位置数据进行解析,获得实时体表位置解析数据;
根据所述实时体表位置解析数据,判断并输出体表特征。
6.根据权利要求5所述的一种基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法,其特征在于,还包括:
接收所述体表特征;
将所述体表特征与所述实时体表位置解析数据进行对比判断:若所述对比判断结果符合预设执行条件,则输出矫正反馈结果;
根据所述矫正反馈结果执行运动指令。
7.根据权利要求6所述的一种基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法,其特征在于,还包括:
接收所述体表特征;
将所述体表特征与所述实时体表位置解析数据进行对比判断:若所述对比判断结果不符合预设执行条件,则,
根据所述实时矫正反馈结果执行运动指令。
8.一种控制终端,其特征在于,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
9.一种智能人体经络调理设备,其特征在于,包括机械臂和权利要求8所述的控制终端,所述控制终端与所述机械臂的控制器电性连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110996954.2A CN113752257B (zh) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | 基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法和控制终端 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110996954.2A CN113752257B (zh) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | 基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法和控制终端 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113752257A CN113752257A (zh) | 2021-12-07 |
CN113752257B true CN113752257B (zh) | 2023-03-24 |
Family
ID=78791689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110996954.2A Active CN113752257B (zh) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | 基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法和控制终端 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113752257B (zh) |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5119473B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2013-01-16 | 学校法人早稲田大学 | マッサージロボット及びその制御プログラム |
KR101687631B1 (ko) * | 2010-01-18 | 2016-12-20 | 삼성전자주식회사 | 로봇의 보행 제어 장치 및 그 제어 방법 |
CA2977380C (en) * | 2017-08-28 | 2020-06-30 | Synaptive Medical (Barbados) Inc. | End effector force sensor and manual actuation assistance |
CN108030551B (zh) * | 2017-12-06 | 2020-02-18 | 上海波城医疗科技有限公司 | 手术机械臂行程校正系统及方法 |
CN109674647A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-04-26 | 西安伊蔓蒂电子科技有限公司 | 一种按摩机器人 |
CN109940619A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-28 | 深圳前海达闼云端智能科技有限公司 | 一种轨迹规划方法、电子设备及存储介质 |
CN110038270A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-07-23 | 上海大学 | 一种上肢单臂康复训练机器人人机交互系统及方法 |
CN110488745B (zh) * | 2019-07-23 | 2020-09-29 | 上海交通大学 | 一种人体自动超声扫描机器人、控制器及控制方法 |
CN110782982B (zh) * | 2019-12-05 | 2022-05-31 | 中科尚易健康科技(北京)有限公司 | 一种基于二维码的人体经络路径方法 |
CN110993089A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-10 | 中科尚易健康科技(北京)有限公司 | 一种利用三维扫描引导经络的方法 |
CN111437174A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-24 | 深圳瀚维智能医疗科技有限公司 | 理疗按摩机器人 |
CN111514001A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-11 | 南京中医药大学 | 一种全自动智能刮痧装置及其工作方法 |
CN113199479B (zh) * | 2021-05-11 | 2023-02-10 | 梅卡曼德(北京)机器人科技有限公司 | 轨迹生成方法、装置、电子设备、存储介质和3d相机 |
-
2021
- 2021-08-27 CN CN202110996954.2A patent/CN113752257B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113752257A (zh) | 2021-12-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102268286B1 (ko) | 로봇 중심 위치 조정방법, 장치, 로봇 및 데이터 기억매체 | |
US11022983B2 (en) | Gait control method, device, and terminal device for biped robot | |
He et al. | Development of a novel autonomous lower extremity exoskeleton robot for walking assistance | |
WO2023030035A1 (zh) | 机械臂位置的动图动态展示方法和控制终端 | |
US7398136B2 (en) | Biped robot control system | |
CN109498384B (zh) | 一种按摩部位识别、定位、按摩方法及装置、设备 | |
Villa-Parra et al. | Control of a robotic knee exoskeleton for assistance and rehabilitation based on motion intention from sEMG | |
CN106113067B (zh) | 一种基于双目视觉的双臂移动机器人系统 | |
CN107225573A (zh) | 机器人的动作控制方法和装置 | |
CN110013419A (zh) | 一种双臂康复机器人及训练方法 | |
Frisoli et al. | A new bounded jerk on-line trajectory planning for mimicking human movements in robot-aided neurorehabilitation | |
Tao et al. | Trajectory planning of upper limb rehabilitation robot based on human pose estimation | |
Long et al. | Physical human-robot interaction estimation based control scheme for a hydraulically actuated exoskeleton designed for power amplification | |
CN113752257B (zh) | 基于位置反馈信息的机械臂轨迹矫正方法和控制终端 | |
CN112405504A (zh) | 外骨骼机器人 | |
CN113796963B (zh) | 具备力感知反馈调节的机械臂控制方法和控制终端 | |
Fan et al. | A gaze signal based control method for supernumerary robotic limbs | |
CN113797088B (zh) | 机械臂和床的联动控制方法及控制系统 | |
CN111358659B (zh) | 一种机器人的助力控制方法、系统及下肢康复机器人 | |
Shi et al. | Application of visual servoing and eye tracking glass in human robot interaction: A case study | |
CN116637296A (zh) | 一种腔道治疗电极随动装置及控制方法 | |
CN116869770A (zh) | 一种双机协作上肢康复机器人的控制方法及系统 | |
Wang et al. | Research on robot control system of lower limb rehabilitation robot based on human gait comfort | |
Wang et al. | Intuitive and versatile full-body teleoperation of a humanoid robot | |
Crocher et al. | A tool to address movement quality outcomes of post-stroke patients |
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 |