CN212391884U - 用于与集群机器人交互的指挥棒 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于与集群机器人交互的指挥棒，包括手柄、连接杆和杆头；手柄和杆头设置在连接杆的两端；杆头呈壳体状，杆头的内部设置有主电路板和副电路板；主电路板的背面与副电路板的背面相对设置；主电路板的正面和副电路板的正面均安装有朝向杆头的内壁的光电二极管；手柄上设置有操作按钮，操作按钮与主电路板上的光电二极管处于同一水平面内。其通过在指挥棒中设置操作按钮，在指挥棒的杆头位置处设置两块电路板，且两块电路板上均安装光电二极管，设置在主电路板上的光电二极管与操作按钮处于同一水平面上，从而在触发操作按钮使指挥棒工作时，保证了主电路板上的光电二极管能够正面朝上，使得光电二极管能够顺利接收到投影仪的光线。

Description

用于与集群机器人交互的指挥棒

技术领域

本公开涉及多机器人协作技术领域，尤其涉及一种用于与集群机器人交互的指挥棒。

背景技术

随着计算机和机械自动化技术的发展，机器人在机械自动化产业应用越来越广泛。其中，多机器人协作通过设置机器人集群，由机器人集群中的多个机器人相互协作来完成任务，不仅有效提高了任务完成的进度，同时还有效避免了在单一机器人出现故障时，可以通过机器人集群中的其他机器人替代或配合机器人，以保证任务的顺利完成。

在多机器人协作中，可以采用指挥棒作为人机交互的方式来实现对多个机器人的控制。即，通过指挥棒，将目标位置信息发送给多机器人总控制器，通过移动指挥棒来实现对机器人集群的编队引导互动。但是，由于采用指挥棒来实现多机器人协作时，是基于投影光线定位的原理，投影仪投射的光线被指挥棒上的光电二极管接收到，指挥棒内部的电路计算单元通过计算确定当前位置信息，从而实现定位。而通常指挥棒为圆柄棒状结构，操作者在操作指挥棒时一旦操纵指挥棒的姿势和角度不对，就会使得光电二极管接收不到投影仪投射的光线，从而影响对集群机器人的控制。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种用于与集群机器人交互的指挥棒，有效降低了对操作者握持指挥棒的姿势和角度的要求，使得指挥棒能够在多种握持姿势和角度下仍能够顺利接收投影仪投射的光信号。

根据本公开的一方面，提供了一种用于与集群机器人交互的指挥棒，其特征在于，包括手柄、连接杆和杆头；所述手柄和所述杆头分别设置在所述连接杆的两端；

所述杆头呈壳体状，且所述杆头的内部设置有主电路板和副电路板；

所述主电路板的背面与所述副电路板的背面相对设置；

所述主电路板的正面和所述副电路板的正面均安装有朝向所述杆头的内壁的光电二极管；

所述手柄上设置有操作按钮，所述操作按钮与所述主电路板上的光电二极管处于同一水平面内。

在一种可能的实现方式中，所述主电路板与所述副电路板平行设置；

所述副电路板上所安装的光电二极管与所述操作按钮平行。

在一种可能的实现方式中，所述连接杆为可伸缩杆。

在一种可能的实现方式中，所述连接杆为中空结构；且所述连接杆内设置有导线；所述手柄内安装有供电电路；

所述导线包括并行设置的两根，且两根所述导线分别电连接在所述主电路板与所述供电电路之间，以及所述副电路板与所述供电电路之间。

在一种可能的实现方式中，所述手柄与所述连接杆可拆卸连接。

在一种可能的实现方式中，所述杆头的主体呈扁平状结构；其中，所述杆头包括相扣合的上壳体和下壳体；

所述上壳体的平面开设有上贯穿孔，所述主电路板上安装的光电二极管与所述上贯穿孔相对应；

所述下壳体的平面开设有下贯穿孔，所述副电路板上安装的光电二极管与所述下贯穿孔相对应。

在一种可能的实现方式中，所述主电路板和所述副电路板分别卡接在所述上壳体内和所述下壳体内。

在一种可能的实现方式中，所述下壳体内设置有卡接槽，所述副电路板通过所述卡接槽卡接在所述下壳体内；

其中，所述主电路板和所述副电路板之间还设置有圆环形的隔离件；

所述卡接槽的底部开设有螺纹孔，所述上壳体开设有与所述螺纹孔相对应的安装孔；

所述隔离件、所述螺纹孔和所述安装孔同轴设置，以使所述上壳体、所述主电路板、所述副电路板和所述下壳体螺接。

在一种可能的实现方式中，所述主电路板所安装的光电二极管与所述上贯穿孔之间，以及所述副电路板所安装的光电二极管与所述下贯穿孔之间均设置有透光防尘板；所述透光防尘板呈圆片状结构；

其中，所述主电路板所安装的光电二极管的位置处和所述副电路板所安装光电二极管的位置处均设置有圆环形的安装件；

所述安装件围设在所述光电二极管的外围，且

所述透光防尘板嵌接在所述安装件上，将所述光电二极管包围。

在一种可能的实现方式中，所述透光防尘板为有机玻璃板，所述安装件为塑料件。

本申请实施例的用于与集群机器人交互的指挥棒，通过在指挥棒中设置操作按钮，由操作按钮对指挥棒的开启和关闭进行控制，同时还在指挥棒的杆头位置处设置两块电路板(即，主电路板和副电路板)，两块电路板相背设置，且两块电路板上均安装用于接收投影仪光线的光电二极管，设置在主电路板上的光电二极管与操作按钮处于同一水平面上，从而在操作者拿起指挥棒与集群机器人进行交互时，在触发操作按钮以开启指挥棒使指挥棒工作时，保证了主电路板上的光电二极管能够正面朝上，从而使得光电二极管能够准确顺利的接收到投影仪的光线。

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示出本申请实施例的用于与集群机器人交互的指挥棒的整体结构示意图；

图2示出本申请实施例的用于与集群机器人交互的指挥棒中杆头的结构爆炸图；

图3示出本申请实施例的用于与集群机器人交互的指挥棒中杆头的侧面结构示意图；

图4示出本申请实施例的用于与集群机器人交互的指挥棒中设置在主电路板与副电路板之间的隔离件的结构示意图。

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。

其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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。

图1示出根据本本申请实施例的用于与集群机器人交互的指挥棒100的整体结构示意图。图2示出根据本申请实施例的用于与集群机器人交互的指挥棒100中杆头130的结构爆炸图。如图1和图2所示，该指挥棒100包括：手柄110、连接杆120和杆头130。其中，手柄110和杆头130分别设置在连接杆120的两端。杆头130呈壳体状，并且杆头130的内部设置有主电路板140和副电路板150。主电路板140的背面与副电路板150的背面相对设置，主电路板140的正面和副电路板150的正面均安装有朝向杆头130的内壁的光电二极管160。同时，手柄110上设置有操作按钮111，操作按钮111与主电路板140上的光电二极管160处于同一水平面上。

此处，需要指出的是，手柄110上所设置的操作按钮111作为指挥棒100的控制开关，主要用于控制主电路板140和副电路板150上的电子器件(如：集成在主电路板140和副电路板150上的各个芯片等)的开关。操作者可以通过对操作按钮111的按压来触发操作按钮111以实现对指挥棒100的开启或关闭。其中，还应当指出的是，操作按钮111与主电路板140和副电路板150之间的电连接方式可以采用本领域的常规技术手段来实现，因此此处不再赘述。此外，还需要指出的是，主电路板140的配置与副电路板150的配置相同。

由此，本申请实施例的用于与集群机器人交互的指挥棒100，通过在指挥棒100中设置操作按钮111，由操作按钮111对指挥棒100的开启和关闭进行控制，同时还在指挥棒100的杆头130位置处设置两块电路板(即，主电路板140和副电路板150)，两块电路板相背设置，且两块电路板上均安装用于接收投影仪光线的光电二极管160，设置在主电路板140上的光电二极管160与操作按钮111处于同一水平面上，从而在操作者拿起指挥棒100与集群机器人进行交互时，在触发操作按钮111以开启指挥棒100使指挥棒100工作时，保证了主电路板140上的光电二极管160能够正面朝上，从而使得光电二极管160能够准确顺利的接收到投影仪的光线。

同时，由于在杆头130内还配置有副电路板150，副电路板150上所安装的光电二极管160与主电路板140上安装的光电二极管160正好背向设置，这就使得操作者在翻转指挥棒100后仍能保证指挥棒100准确顺利的接收到投影仪的光线，从而使得本申请实施例的指挥棒100在接收投影仪的光线时，不需要在一个特定的角度按照特定的姿势握持。也就是说，本申请实施例的指挥棒100能够满足操作者在不同角度下握持仍能准确顺利地接收到投影仪的光线，相较于相关技术中只能在一种握持姿势和角度下才能接收投影仪的光线的方式，有效保证了与集群机器人的交互，从而使得指挥棒100的使用更加灵活便捷。

其中，在一种可能的实现方式中，主电路板140和副电路板150平行设置，副电路板150上所安装的光电二极管160与操作按钮111平行。这是由于在操作者拿起指挥棒100按下按钮打开指挥棒100后，根据人手的生理结构，大拇指和食指的灵活程度高于其他三个手指，在需要按按钮又需要抓住指挥棒100时，大多数人通常会采用四指抓握，大拇指或食指按动按钮时，其他四指握住手柄110，此时正好使得主电路板140的正面朝上，安装在主电路板140上的光电二极管160能够顺利接收投影仪的光想。在使用食指按压操作按钮111时，其他四指则握住手柄110，此时则会使得副电路板150的正面朝上，安装在副电路板150上的光电二极管160朝向正好接收投影仪的光线。这也就保证了指挥棒100总能通过光电二极管160接收投影仪发送的光信号，进而再基于接收到的光信号计算出当前位置信息，并将计算出的当前位置信息发送给PC端，从而实现定位功能。

其中，需要指出的是，指挥棒100通过主电路板140或副电路板150上所安装的光电二极管160接收到投影仪的光信号后，基于接收到的光信号进行当前位置信息的计算过程可以采用本领域的常规技术手段来实现，此处不再进行赘述。

进一步的，指挥棒100中的连接杆120为可伸缩杆。即，参阅图1，在本申请实施例的指挥棒100中，连接杆120可以通过多节伸缩杆依次连接形成。其中，连接杆120的直径沿手柄110向杆头130的方向依次减小。

同时，还应当指出的是，连接杆120为中空结构。手柄110内安装有供电电路，从而可以将用于电连接主电路板140与供电电路的导线以及用于电连接副电路板150与供电电路的导线并行设置在连接杆120内。此处，应当指出的是，由于连接杆120的长度为可调节的(即，连接杆120为可伸缩杆)，因此所设置的导线的长度应当大于或等于连接杆120的最长长度。

对应的，手柄110的末端可以穿设有用于电连接供电电路的导线，通过该导线可以对供电电路提供电源。

此外，为便于指挥棒100的维修，在一种可能的实现方式中，手柄110与连接杆120之间可设置为可拆卸连接的安装方式，如：螺接。从而在需要对指挥棒100的供电电路检测时，可以先将手柄110由连接杆120上拆卸下来，再对手柄110内的电路进行检测维修。

更进一步的，在本申请实施例的指挥棒100中，杆头130的主体可以设置为扁平状结构。具体的，参阅图2和图3，杆头130包括相扣合的上壳体131和下壳体132。上壳体131的平面开设有上贯穿孔，主电路板140上安装的光电二极管160与上贯穿孔相对应。下壳体132的平面则开设有下贯穿孔，副电路板150上安装的光电二极管160则与下贯穿孔相对应。通过将杆头130设置为相扣合的上壳体131和下壳体132，同样在需要对主电路板140或副电路板150进行维修时可以将上壳体131和下壳体132拆开，进而将主电路板140或副电路板150取出即可，既方便了电路板的维修，同时也便于进行电路板的组装。

在一种可能的实现方式中，主电路板140和副电路板150分别卡接在上壳体131内核下壳体132内。这是由于主电路板140和副电路板150均安装在杆头130内，并且主电路板140和副电路板150之间为相互独立的，二者之间不存在交互。因此，通过将主电路板140和副电路板150分别卡接在上壳体131内和下壳体132内，保证了主电路板140与副电路板150之间具有一定的间隔，进而也就避免了主电路板140中的电子元器件与副电路板150上的电子元器件之间发生误连的情况。

更进一步的，参阅图2、图3和图4，在杆头130采用相扣合的上壳体131和下壳体132的结构时，主电路板140和副电路板150在杆头130内的安装方式还可以通过以下方式来实现。

即，下壳体132内设置有卡接槽，副电路板150通过卡接槽卡接在下壳体132内。其中，主电路板140和副电路板150之间还设置有圆环形的隔离件170。卡接槽的底部开设有螺纹孔，上壳体131开设有与螺纹孔相对应的安装孔，隔离件170、螺纹孔和安装孔同轴设置，以使上壳体131、主电路板140、副电路板150和下壳体132螺接。

其中，应当指出的是，隔离件170的厚度可以根据上壳体131与下壳体132之间的空间距离来灵活设置，只要能够保证主电路板140与副电路板150平行设置在杆头130内时能够具有一定的间隔，两块电路板之间不会发生电子元器件误电连接的情况即可。

此外，还需要指出的是，在一种可能的实现方式中，主电路板140所安装的光电二极管160与上贯穿孔之间，以及副电路板150所安装的光电二极管160与下贯穿孔之间均设置有透光防尘板180。透光防尘板180呈圆片状结构。

其中，主电路板140所安装的光电二极管160的位置处和副电路板150所安装光电二极管160的位置处均设置有圆环形的安装件190。圆环形的安装件190围设在光电二极管160的外围，并且透光防尘板180嵌接在圆环形的安装件190上，将光电二极管160包围。即，透光防尘板180与安装件190围成一包围光电二极管160的空腔，以实现对光电二极管160的隔离作用。

需要说明的是，在上述实施例中，透光防尘板180可以采用有机玻璃板来实现，圆环形的安装件190的材质则优选绝缘材质，如：塑料件。

同时，还需要指出的是，在本申请实施例的指挥棒100中，主电路板140和副电路板150上还均设置有指示灯191。相应的，上壳体131和下壳体132对应指示灯191的位置处开设有透光孔。由此，在操作者拿起指挥棒100按压操作按钮111使得指挥棒100工作时，指示灯191点亮以提示指挥棒100此时进入工作状态。在操作者不再按压操作按钮111时，此时指示灯191关闭以提示指挥棒100停止工作。相应的，指示灯191上同样设置有透光防尘板180，以实现对指示灯191的保护。其中，指示灯191处的透光防尘板180的安装方式与光电二极管160处的透光防尘板180的安装方式相同或相似，此处不再赘述。

由此，本申请实施例的指挥棒100，无论操作者以大拇指按压操作按钮111的方式握持指挥棒100，还是以食指的方式按压操作按钮111的方式握持指挥棒100，均能够保证指挥棒100顺利接收投影仪的光信号，这就有效降低了指挥棒100的操作对操作者的握持姿势和角度的要求，使用起来更加灵活便捷。同时，只需要配置两块电路板，对应的在手柄110处设置一个操作按钮111即可，结构简单，成本低。

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 (10)

1.一种用于与集群机器人交互的指挥棒，其特征在于，包括手柄、连接杆和杆头；所述手柄和所述杆头分别设置在所述连接杆的两端；

所述杆头呈壳体状，且所述杆头的内部设置有主电路板和副电路板；

所述主电路板的背面与所述副电路板的背面相对设置；

所述主电路板的正面和所述副电路板的正面均安装有朝向所述杆头的内壁的光电二极管；

所述手柄上设置有操作按钮，所述操作按钮与所述主电路板上的光电二极管处于同一水平面内。

2.根据权利要求1所述的指挥棒，其特征在于，所述主电路板与所述副电路板平行设置；

所述副电路板上所安装的光电二极管与所述操作按钮平行。

3.根据权利要求1所述的指挥棒，其特征在于，所述连接杆为可伸缩杆。

4.根据权利要求1所述的指挥棒，其特征在于，所述连接杆为中空结构；且所述连接杆内设置有导线；所述手柄内安装有供电电路；

所述导线包括并行设置的两根，且两根所述导线分别电连接在所述主电路板与所述供电电路之间，以及所述副电路板与所述供电电路之间。

5.根据权利要求1所述的指挥棒，其特征在于，所述手柄与所述连接杆可拆卸连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的指挥棒，其特征在于，所述杆头的主体呈扁平状结构；其中，所述杆头包括相扣合的上壳体和下壳体；

所述上壳体的平面开设有上贯穿孔，所述主电路板上安装的光电二极管与所述上贯穿孔相对应；

所述下壳体的平面开设有下贯穿孔，所述副电路板上安装的光电二极管与所述下贯穿孔相对应。

7.根据权利要求6所述的指挥棒，其特征在于，所述主电路板和所述副电路板分别卡接在所述上壳体内和所述下壳体内。

8.根据权利要求6所述的指挥棒，其特征在于，所述下壳体内设置有卡接槽，所述副电路板通过所述卡接槽卡接在所述下壳体内；

其中，所述主电路板和所述副电路板之间还设置有圆环形的隔离件；

所述卡接槽的底部开设有螺纹孔，所述上壳体开设有与所述螺纹孔相对应的安装孔；

所述隔离件、所述螺纹孔和所述安装孔同轴设置，以使所述上壳体、所述主电路板、所述副电路板和所述下壳体螺接。

9.根据权利要求6所述的指挥棒，其特征在于，所述主电路板所安装的光电二极管与所述上贯穿孔之间，以及所述副电路板所安装的光电二极管与所述下贯穿孔之间均设置有透光防尘板；所述透光防尘板呈圆片状结构；

其中，所述主电路板所安装的光电二极管的位置处和所述副电路板所安装光电二极管的位置处均设置有圆环形的安装件；

所述安装件围设在所述光电二极管的外围，且

所述透光防尘板嵌接在所述安装件上，将所述光电二极管包围。

10.根据权利要求9所述的指挥棒，其特征在于，所述透光防尘板为有机玻璃板，所述安装件为塑料件。

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