CN113829374A - 一种远程操控机器人的压触感反馈方法 - Google Patents

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徐航
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    • 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
    • B25J13/081—Touching devices, e.g. pressure-sensitive
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • 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
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user

Abstract

本发明公开了一种远程操控机器人的压触感反馈方法，根据机器人身上的具体部位的传感器传回的压触信号，以该压触信号控制操作者身上穿戴装置对应部位的压触机构，使压触机构动作，压迫操作者身上相应位置的皮肤，产生压触反馈。本发明结构简单，轻便，反馈信号多元化，能让操作者在不接触的状态下，感觉到机器人抓取或抱起物品时的压触反馈。

Description

一种远程操控机器人的压触感反馈方法
技术领域
本发明涉及一种远程操控机器人的压触感反馈方法，属于机器人技术领域。
背景技术
随着5G时代来临，远程操控的机器人将会产生越来越多的应用，操作者要很好的操控机器人远程完成某项工作，需要将机器人手上的传感器信号反馈给操作者，现有的反馈装置主要是力反馈装置，都是比较笨重的机械装置，其触觉不能很好的反馈到操作者，使得远程操作没有实际压触感，操作者始终处于虚拟状态下，不利于操作。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种远程操控机器人的压触感反馈方法。
为了实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是：一种远程操控机器人的压触感反馈方法，根据机器人身上的具体部位的传感器传回的压触信号，以该压触信号控制操作者身上穿戴装置对应部位的压触机构，使压触机构动作，压迫操作者身上相应位置的皮肤，产生压触反馈。
进一步的，所述传感器通过导线连接无线模块，将压触信号通过无线传输至网络服务器中，由网络服务器连接穿戴装置，将信号传输至穿戴装置的控制组件，控制组件控制压触机构动作。
更进一步的，所述压触机构包括若干压触囊、气/液发生组件，压触囊通过管路连接气/液发生组件，且压触囊为弹性材质，控制组件连接气/液发生组件。
更进一步的，所述气/液发生组件为气体发生组件或液体发生组件，所述液体发生组件包括微型电动推杆、活塞、连接管，微型电动推杆操作活塞，通过连接管连接液囊，将液体压入或吸出液囊。
进一步的，所述穿戴装置在压触囊安装处至少设置内外两层，压触囊位于内外两层之间，外层为无弹性或微弹性材质，内层为弹性材质。
进一步的，所述穿戴装置为至少包含传感器和压触囊的手套、衣服或带手套的衣服，压触囊设置在手套的手掌触面侧或衣服的靠近关节面侧。
更进一步的，处于关节面内侧的压触囊膨胀后，会阻碍关节弯曲，压触囊膨胀的大小决定了关节弯曲的难易程度，控制组件根据机器人身上的压力传感器的信号强弱控制气/液发生组件泵入压触囊的气/液量，使操作者关节处形成力反馈感。
更进一步的，所述控制组件根据压触信号的强弱，转换为控制气/液发生组件输出气/液至压触囊的量，压触信号的强弱与输出气/液至压触囊的量对应存储在控制组件内。
进一步的，所述穿戴装置的内外两层之间，由若干圆环间隔设置在内外两层中组成若干依次连接的环形段，压触囊分布在需要有压触感的环形段内，压触囊朝向内层的一侧设计若干硬质凸起，这样虽然整个环形包裹的皮肤都有压力，但内侧触感尖锐，外侧压感为大面积包裹，触感平缓，相比下，人就能相对清晰的判断由机器人身上的传感器反馈的压触大小。
本发明的有益技术效果是：结构简单，轻便，反馈信号多元化，能让操作者在不接触的状态下，感觉到机器人抓取或抱起物品时的压触反馈。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1为本发明原理示意图。
图2位本发明液囊位置示意图；
图中：1、传感器，2、导线，3、无线模块，4、网络服务器，5、控制组件，6、微型电动推杆，7、活塞，8、连接管，9、液囊，10、液体发生组件，11、外层，12、硬质凸起，13、内层。
具体实施方式
实施例1
一种远程操控机器人的压触感反馈方法，根据机器人身上的具体部位的传感器1传回的压触信号，以该压触信号控制操作者身上穿戴装置对应部位的压触机构，使压触机构动作，压迫操作者身上相应位置的皮肤，产生压触反馈。
如图1所示，传感器1通过导线2连接无线模块3，将压触信号通过无线传输至网络服务器4中，由网络服务器4连接穿戴装置，将信号传输至穿戴装置的控制组件5，控制组件5控制压触机构动作。压触机构包括若干压触囊、气/液发生组件，压触囊通过管路连接气/液发生组件，且压触囊为弹性材质，控制组件连接气/液发生组件。穿戴装置在压触囊安装处至少设置内外两层，压触囊位于内外两层之间，外层11为无弹性或微弹性材质，内层13为弹性材质。
穿戴装置至少包含传感器和压触囊，可以制造成手套、衣服或带手套的衣服，压触囊设置在手套的手掌触面侧或衣服的靠近关节面侧。
处于关节面内侧的压触囊膨胀后，会阻碍关节弯曲，压触囊膨胀的大小决定了关节弯曲的难易程度，控制组件根据机器人身上的压力传感器的信号强弱控制气/液发生组件泵入压触囊的气/液量，使操作者关节处形成力反馈感。
控制组件5根据压触信号的强弱，转换为控制气/液发生组件输出气/液至压触囊的量，压触信号的强弱与输出气/液至压触囊的量对应存储在控制组件5内。
本实施例中气/液发生组件采用液体发生组件，液体发生组件10包括微型电动推杆6、活塞7、连接管8，微型电动推杆6操作活塞7，通过连接管8连接液囊9，将液体压入或吸出液囊9，穿戴装置的控制组件5根据机器人身上的若干个传感器传回的压触信号强弱控制液体发生组件10，给操作者穿戴装置内相应位置的弹性液囊9压入不同体积的液体，由于外层材质的限制，液囊的膨胀会压向内层，在操作者身上或手上相应位置的液囊膨胀压迫操作者的局部皮肤产生压触反馈效果。
实施例2
如图2所示，为了进一步优化压触感以及对穿戴装置进行设计，穿戴装置的内外两层之间，由若干圆环间隔设置在内外两层中组成若干依次连接的环形段，压触囊分布在需要有压触感的环形段内，压触囊朝向内层13的一侧设计若干硬质凸起12，这样虽然整个环形包裹的皮肤都有压力，但内侧触感尖锐，外侧压感为大面积包裹，触感平缓，相比下，人就能相对清晰的判断由机器人身上的传感器反馈的压触大小。
本发明结构简单，轻便，反馈信号多元化，能让操作者在悬空状态感觉到机器人抓取或抱起物品时的压触反馈。
上述实施例是对本发明技术方案的说明，不能作为对本发明技术方案的限定，所有在本发明基础上的简单变形或演化，都应该属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种远程操控机器人的压触感反馈方法，其特征在于：根据机器人身上的具体部位的传感器传回的压触信号，以该压触信号控制操作者身上穿戴装置对应部位的压触机构，使压触机构动作，压迫操作者身上相应位置的皮肤，产生压触反馈。
2.根据权利要求1所述的远程操控机器人的压触感反馈方法，其特征在于：所述传感器通过导线连接无线模块，将压触信号通过无线传输至网络服务器中，由网络服务器连接穿戴装置，将信号传输至穿戴装置的控制组件，控制组件控制压触机构动作。
3.根据权利要求2所述的远程操控机器人的压触感反馈方法，其特征在于：所述压触机构包括若干压触囊、气/液发生组件，压触囊通过管路连接气/液发生组件，且压触囊为弹性材质，控制组件连接气/液发生组件。
4.根据权利要求2所述的远程操控机器人的压触感反馈方法，其特征在于：所述气/液发生组件为气体发生组件或液体发生组件，所述液体发生组件包括微型电动推杆、活塞、连接管，微型电动推杆操作活塞，通过连接管连接液囊，将液体压入或吸出液囊。
5.根据权利要求1所述的远程操控机器人的压触感反馈方法，其特征在于：所述穿戴装置在压触囊安装处至少设置内外两层，压触囊位于内外两层之间，外层为无弹性或微弹性材质，内层为弹性材质。
6.根据权利要求1所述的远程操控机器人的压触感反馈方法，其特征在于：所述穿戴装置为至少包含传感器和压触囊的手套、衣服或带手套的衣服，压触囊设置在手套的手掌触面侧或衣服的靠近关节面侧。
7.根据权利要求6所述的远程操控机器人的压触感反馈方法，其特征在于：处于关节面内侧的压触囊膨胀后，会阻碍关节弯曲，压触囊膨胀的大小决定了关节弯曲的难易程度，控制组件根据机器人身上的压力传感器的信号强弱控制气/液发生组件泵入压触囊的气/液量，使操作者关节处形成力反馈感。
8.根据权利要求3所述的远程操控机器人的压触感反馈方法，其特征在于：所述控制组件根据压触信号的强弱，转换为控制气/液发生组件输出气/液至压触囊的量，压触信号的强弱与输出气/液至压触囊的量对应存储在控制组件内。
9.根据权利要求1所述的远程操控机器人的压触感反馈方法，其特征在于：所述穿戴装置的内外两层之间，由若干圆环间隔设置在内外两层中组成若干依次连接的环形段，压触囊分布在需要有压触感的环形段内，压触囊朝向内层的一侧设计若干硬质凸起。
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