CN220128806U - 一种机器人遥操作手控器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种机器人遥操作手控器，包括相机模组和传感器模组，所述的相机模组和传感器模组通过USB接口与主端计算机通讯连接；所述的相机模组包括相机支架和设置在相机支架上的单目相机模块；所述的传感器模组包括手持主体，所述的手持主体下端设置有握柄，所述的握柄下端为支脚；且所述的手持主体外侧面上还贴合有视觉标签；所述的手持主体内还设置有惯性测量模块。本实用新型可实时跟踪操作者的手部运动，不仅结构简单，而且占用空间小，通过将相机模组固定在桌面上即可实施，而且方便携带；本实用新型利用相机、六轴陀螺仪可以准确、快速的捕捉操作者的手部动作，相对于单一的传感器，更加可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是一种机器人遥操作手控器。
背景技术
近年来，随着机器人技术的不断发展，各式各样的机器人正逐渐参与到人类的生产生活当中。而以机器人单边遥操作技术(Unilateral Robotic Teleoperation)为基础搭建的机器人系统，使得人类操作员能够安全地远程操作机器人完成任务目标，在深海勘测、反恐排爆、零件装配、微创手术等领域得到了广泛的研究与运用。
在单边遥操作系统中，操作员通过主端遥操作设备向位于远端的机器人发送期望位姿等控制指令，因此，主端遥操作设备的灵活性、用户友好性和稳定性将对整个系统产生关键影响。
然而，现有的单边遥操作系统往往采用力反馈手控器作为主端设备，虽然这些设备可以为人类操作员提供足够的操作自由度和精度，且可靠性高。但是，力反馈接口在系统中是冗余的，且由于力反馈接口的引入，这些设备往往价格昂贵、后期维护成本高，不利于单边遥操作系统的进一步推广部署。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种机器人遥操作手控器。
本实用新型的技术方案为：一种机器人遥操作手控器，包括相机模组和传感器模组，所述的相机模组和传感器模组通过USB接口与主端计算机通讯连接；
所述的相机模组包括相机支架和设置在相机支架上的单目相机模块；
所述的传感器模组包括手持主体，所述的手持主体下端设置有握柄，所述的握柄下端为支脚；且所述的手持主体外侧面上还贴合有视觉标签；所述的手持主体内还设置有惯性测量模块。
作为优选的，所述的手持主体方形结构，且所述的手持主体除底部的五个表面上均贴有视觉标签。
作为优选的，所述的相机支架包括底座，以及设置在底座上的支板。
作为优选的，所述的底座为T型结构，且所述的T型结构的底座上端为两个对称设置的连接片，所述的连接片上设置有连接孔。
作为优选的，所述的单目相机模块通过调节架设置在支板上端。
作为优选的，所述的调节架包括连接板，所述的连接板一侧面上设置有连接耳，所述的连接耳通过螺栓与支板上端可拆卸连接，所述的连接板的另一侧面上通过多个连接柱与单目相机模块连接。
作为优选的，所述的单目相机模块采用型号为RER-USB30W04MT的相机。
作为优选的，所述的惯性测量模块采用型号为LPMS-BE1六轴陀螺仪。
作为优选的，所述的手持主体的每个面具有四个不同ID信息的ArUco视觉标签。
作为优选的，所述的支脚为十字形结构。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型可实时跟踪操作者的手部运动，不仅结构简单，而且占用空间小，通过将相机模组固定在桌面上即可实施，而且方便携带；
2、本实用新型利用相机、六轴陀螺仪可以准确、快速的捕捉操作者的手部动作，相对于单一的传感器，更加可靠。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中，1-相机模组；2-传感器模组；
11-相机支架；12-单目相机模块；13-底座；14-连接片；15-支板；16-调节架；17-连接板，18-连接耳，19-连接柱；
21-手持主体，22-握柄，23-支脚；24-视觉标签；25-单目相机模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本实施例提供一种机器人遥操作手控器，包括相机模组1和传感器模组2，所述的相机模组1和传感器模组2通过USB接口与主端计算机通讯连接。
作为本实施例优选的，所述的相机模组1包括相机支架11和设置在相机支架11上的单目相机模块12。
作为本实施例优选的，所述的传感器模组2包括手持主体21，所述的手持主体21下端设置有握柄22，所述的握柄22下端为支脚23；且所述的手持主体21外侧面上还贴合有视觉标签24；所述的手持主体21内还设置有惯性测量模块25。
本实施例通过单目相机模块12识别手持主体21外侧面的视觉标签24；以获取各个视觉标签24的角点和对应的标签ID并通过USB接口传输至主端计算机，以确定手持主体21相对于单目相机模块12的位置信息。本实施例通过惯性测量模块25获取姿态和线加速度信息，并通过USB接口传输至主端计算机，以得到手控器主体21当前的位置预测。从而实时捕捉操作员手部的三维位置和姿态，手控器主体21相对于单目相机模块12的位姿估计将通过坐标映射转化为Baxter机器人左臂末端相对于基座的期望位姿，进而实现用手控器操作机器人左臂运动的功能。
作为本实施例优选的，所述的手持主体21方形结构，且所述的手持主体21除底部的五个表面上均贴有视觉标签24。
作为本实施例优选的，所述的相机支架11包括底座13，以及设置在底座13上的支板15。
作为本实施例优选的，所述的底座13为T型结构，且所述的T型结构的底座13上端为两个对称设置的连接片14，两所述的连接片14之间为插槽，且所述的连接片14上设置有连接孔。
作为本实施例优选的，所述的单目相机模块12通过调节架16设置在支板15上端。
作为本实施例优选的，所述的调节架16包括连接板17，所述的连接板17一侧面上设置有连接耳18，所述的连接耳18通过螺栓与支板15上端可拆卸连接，所述的连接板17的另一侧面上通过多个连接柱19与单目相机模块12连接。
作为本实施例优选的，所述的单目相机模块12采用型号为RER-USB30W04MT的相机。
作为本实施例优选的，所述的惯性测量模块25采用型号为LPMS-BE1六轴陀螺仪。
作为本实施例优选的，所述的手持主体21的每个面具有四个不同ID信息的ArUco视觉标签24。
作为本实施例优选的，所述的支脚23为十字形结构。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (10)
1.一种机器人遥操作手控器，其特征在于：包括相机模组(1)和传感器模组(2)，所述的相机模组(1)和传感器模组(2)通过USB接口与主端计算机通讯连接；
所述的相机模组(1)包括相机支架(11)和设置在相机支架(11)上的单目相机模块(12)；
所述的传感器模组(2)包括手持主体(21)，所述的手持主体(21)下端设置有握柄(22)，所述的握柄(22)下端为支脚(23)；且所述的手持主体(21)外侧面上还贴合有视觉标签(24)；所述的手持主体(21)内还设置有惯性测量模块(25)。
2.根据权利要求1所述的一种机器人遥操作手控器，其特征在于：所述的手持主体(21)方形结构，且所述的手持主体(21)除底部的五个表面上均贴有视觉标签(24)。
3.根据权利要求1所述的一种机器人遥操作手控器，其特征在于：所述的相机支架(11)包括底座(13)，以及设置在底座(13)上的支板(15)。
4.根据权利要求3所述的一种机器人遥操作手控器，其特征在于：所述的底座(13)为T型结构，且所述的T型结构的底座(13)上端为两个对称设置的连接片(14)，两所述的连接片(14)之间为插槽，且所述的连接片(14)上设置有多个连接孔。
5.根据权利要求4所述的一种机器人遥操作手控器，其特征在于：所述的单目相机模块(12)通过调节架(16)设置在支板(15)上端。
6.根据权利要求5所述的一种机器人遥操作手控器，其特征在于：所述的调节架(16)包括连接板(17)，所述的连接板(17)一侧面上设置有连接耳(18)，所述的连接耳(18)通过螺栓与支板(15)上端可拆卸连接，所述的连接板(17)的另一侧面上通过多个连接柱(19)与单目相机模块(12)连接。
7.根据权利要求6所述的一种机器人遥操作手控器，其特征在于：所述的单目相机模块(12)采用型号为RER-USB30W04MT的相机。
8.根据权利要求1所述的一种机器人遥操作手控器，其特征在于：所述的惯性测量模块(25)采用型号为LPMS-BE1六轴陀螺仪。
9.根据权利要求1所述的一种机器人遥操作手控器，其特征在于：所述的手持主体(21)的每个面具有四个不同ID信息的ArUco视觉标签(24)。
10.根据权利要求1所述的一种机器人遥操作手控器，其特征在于：所述的支脚(23)为十字形结构。
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