[发明专利]一种模块化的遥操作机械臂控制器

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及机器人控制器，具体而言，涉及一种模块化的遥操作机械臂控制器。

背景技术

在机器人技术的应用过程中，让机械臂独立决策并执行复杂的动作、乃至于多个机械臂的工作协作，仍然是一个难题。因此在很多情况下，由传感器捕捉人类动作，再由机器人机械臂重复出来，即以人的动作控制机器人的过程，仍然具有广阔的应用场景。此种模式称为主从式遥操作。

在捕捉人类动作的传感器及设备中，较常见的一种是由角度传感机构串联构成的传感机械臂(主机械臂)。这种传感机械臂通常被绑定在控制人的手臂上，随着控制人的动作，向被控制机械臂不断传送控制人各个关节(自由度)的角度值；或者由控制人抓持一端，牵引传感机械臂到达目标姿态。但是现有该类传感机械臂结构具有以下局限性：

1、自由度固定，不能根据需求增减自由度。各个关节种类连接顺序固定，不能根据需求调整连接顺序。因此其无法灵活地控制不同结构的机器人机械臂。

2、动作错位后无法进行及时反馈。或需要增加机械结构才能够进行反馈。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种模块化的遥操作机械臂控制器。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种模块化的遥操作机械臂控制器，包括至少一个转动模块和至少一个摆动模块，转动模块又包括转动端件和转动根件，该转动端件与该转动根件相互可旋转连接，并且连接处安装有角度传感器，摆动模块又包括摆动端件和摆动根件，该摆动端件与该摆动根件相互可摆动连接，连接处安装有角度传感器。

此外，本发明还提供如下附属技术方案：

优选地，转动端件的其中一端设置有第一凸接头，另一端与所述转动根件连接、且该端的侧壁设置有转动限位杆；所述转动根件的其中一端与转动端件连接、且该端的侧壁设置有可与转动限位杆相互抵靠的转动挡杆，另一端设置有第一凹接口。

优选地，摆动端件的其中一端设置有第二凸接头，另一端设置有第一连接头，该第一连接头上设置有摆动限位杆；所述摆动根部的其中一端设置有第二凹接口，另一端设置有与第一连接头相互连接的第二连接头、以及可与摆动限位杆相互抵靠的摆动挡杆。

优选地，转动模块和摆动模块上分别安装有发光元件；当被控制机械臂的实际位置与所述机械臂控制器的指令发生错位时，相应部位的发光元件受控启动，给予光反馈。

优选地，转动模块和摆动模块上分别安装有振动元件；当被控制机械臂的实际位置与所述机械臂控制器的指令发生错位时，相应部位的振动元件受控启动，给予振动反馈。

优选地，转动模块和摆动模块上分别安装有发声元件；当被控制机械臂的实际位置与所述机械臂控制器的指令发生错位时，相应部位的发声元件受控启动，给予声音反馈。

优选地，模块化的遥操作机械臂控制器还包括直线延长模块，该直线延长模块包括呈直形，具有两个相互平行的端面，其中一端面设置有第三凸接头，另一端面设置有第三凹接口。

优选地，模块化的遥操作机械臂控制器还包括转向模块，该转向模块包括呈弧形弯曲形，具有两个相互垂直的端面，其中一端面设置有第四凸接头，另一端面设置有第四凹接口。

相比于现有技术，本发明的优势在于：1、结构简单且灵活，在设计支持范围内，可以搭建任意自由度和连接顺序的串联型动作传感机械臂，当需要控制不同自由度数量、不同运动副连接顺序的不同种类机械臂时，可以通过连接若干已有模块、调整各个模块的限位机构，来构成适用不同机器人机械臂的控制器。2、具有低成本的灯光信号、振动信号、及声音信号反馈结构，向控制人清晰传递错位信息，并且不增加额外的机械结构和过高的成本。当执行机械臂的实际位置与机械臂控制器的指令发生错位时，机械臂控制器发出灯光信号进行反馈，指示出错位的方向和错位程度，另外通过发声装置、振动装置产生额外的声音、振动信号来加强对控制人的提示注意效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，并非对本发明的限制。

图1是本发明实施例的模块化的遥操作机械臂控制器的结构示意图。

图2是转动模块的立体图；本图未安装发光元件。

图3是图2的爆炸图。

图4是执行机械臂发生错位时，转动模块的灯光反馈示意图，图中颜色较深的灯视为发光状态。

图5是摆动模块的立体图。

图6是图5的爆炸图。