[实用新型]一种基于外骨骼技术的遥控机器人系统

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种基于外骨骼控制技术的仿人机器人系统。

背景技术

21世纪将是非制造业的自动化发展的旺盛时期，如：采掘、建筑、医疗、交通运输、农业等等.这些行业的共同特点是工作无法在事先布置好的条件下进行，而且在进行过程中环境和工作的内容也可能随时发生变化，这就是所谓的非结构化。开发适应于非结构环境下工作的机器人仍将是机器人领域发展的一个长远方向.因此发展一种人机系统，把工况分析、判断及决策等高层活动由人来完成，低层由机器人完成，使人脱离危险的工作面，或辅助人进行更精细的动作(如：医疗机器人)是一种近期可行的，高效的解决方案。高级机器人即遥控机器人大都工作在非结构性环境中，因此我们有理由相信在可以预见的将来高级机器人将会有更高的研究价值和应用价值。

目前，遥控机器人因其自由度相对较少，所以实现的功能都很固定单一。专利申请号为03248108.X，名称为“仿人机器人遥控器”的专利申请，公开了一种仿人机器人的遥控器。键盘通过键盘接口与微处理器相连，微处理和调制解调器与天线相连。键盘发出控制信号，经由微处理器处理，最终由天线发出信号。该方案对多自由度的仿人机器人来说，涉及的操作键过多，同步性与实效性降低，并且给操作者带来了诸多的不便。

实用新型内容

为了克服现有遥控机器人自由度少、功能简单和实用性低等问题，本实用新型提供了一种基于外骨骼人体姿态信息采集技术的遥控仿人机器人系统，由外骨骼式人体姿态信息采集服和履带式仿人机器人分别对人体姿态信息进行提取和还原以实现操作者对机器人的遥控功能。此方案具有同步性高、动作精准等特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于外骨骼人体姿态信息采集技术的遥控仿人机器人系统，其特征在于：包括一外骨骼式人体姿态信息采集服、一仿人机器人、动作识别模块、两个相同的无线通讯模块A、无线通讯模块B和机器人控制模块。

动作识别模块与无线通讯模块A安装在外骨骼式人体姿态信息采集服上，无线通讯模块B、机器人控制模块和视频采集模块安装在仿人机器人身上。系统工作时，通过外骨骼式人体姿态信息采集服采集人体动作信息，并将其传给动作识别模块，动作识别模块对用户动作信息进行识别并通过无线通讯模块A将用户动作信息发送给无线通讯模块B，无线通讯模块B再将该动作信息传给机器人控制模块，仿人机器人则完成相关的动作。

外骨骼式人体姿态信息采集服，包括：头部固定器、头部姿态采集器、臂部姿态采集器、手部姿态采集器和背部固定器。

其中头部固定器包括头部支架和头顶支架，头顶支架固定于头部支架上方，头部姿态采集器由水平电位器、竖直电位器、弹性连接片、固定支架一、固定轴、固定支架二、电位器支架和支架固定轴组成；电位器支架固定连接于头部支架后方，水平电位器与电位器支架固定连接，固定支架一一端与水平电位器固定连接、另一端与固定支架二固定连接，竖直电位器与固定支架二固定连接，固定轴与竖直电位器固定连接，弹性连接片上端与固定轴固定连接，弹性连接片下端与支架固定轴固定连接，支架固定轴固定连接在背部上。

背部中间有肩部固定管，肩部固定管的左右两侧分别连接有两个肩部支撑管，两侧的结构对称，一侧的结构如下：肩部支撑管通过联轴器与大臂伸缩管的上端安装有两个互相垂直的电位器。大臂伸缩管内部截面为矩形，大臂伸缩管内部套有方形滑动杆；大臂伸缩管下端固定连接有大臂波纹管，方形滑动杆在大臂伸缩管与大臂波纹管内，大臂波纹管下端与方形滑动杆下端固定连接。方形滑动杆可以在大臂伸缩管内部以及大臂波纹管内部滑动，但不能转动。

大臂伸缩管的下端通过联轴器与小臂伸缩杆连接。小臂伸缩杆由小臂伸缩管一、小臂伸缩管二和小臂波纹管组成，小臂伸缩管一下端固定连接有小臂波纹管，小臂伸缩管二在小臂伸缩管一与小臂波纹管内，小臂波纹管下端与小臂伸缩管二下端固定连接。