[发明专利]机械臂及基于LeapMotion的机械臂控制方法

权利要求书

1.一种机械臂，其特征在于，包括基座(1)、执行机构和主控板(20)，其中：

所述执行机构包括底座部件(2)、大臂部件、小臂部件和手腕(5)，所述底座部件(2)固定安装于所述基座(1)上；所述底座部件(2)上对称设置有第一固定支架(204)和第二固定支架(205)，所述大臂部件通过第一关节(7)分别连接所述第一固定支架(204)和第二固定支架(205)；所述小臂部件通过第二关节(8)连接所述大臂部件，所述手腕(5)通过第三关节(9)连接所述小臂部件；

所述底座部件(2)上安装有第一舵机(203)，所述第一舵机(203)驱动所述底座部件(2)旋转；所述第一固定支架(204)上安装有第二舵机(301)，所述第二固定支架(205)上安装有第三舵机(302)，所述第二舵机(301)与所述第三舵机(302)驱动所述大臂部件绕所述第一关节(7)转动、所述小臂部件绕所述第二关节(8)转动；

所述第一舵机(203)、第二舵机(301)与第三舵机(302)分别与所述主控板(20)通信连接。

2.如权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述底座部件(2)包括底座(201)、支撑平台(202)以及位于所述底座(201)与支撑平台(202)之间的旋转机构，所述底座(201)固定安装于所述基座(1)上，所述第一固定支架(204)与第二固定支架(205)分别与所述支撑平台(202)固定连接；所述第一舵机(203)驱动所述旋转机构转动。

3.如权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述大臂部件包括两个平行设置的大臂(3)，所述大臂(3)靠近所述基座(1)的一端连接所述第一关节(7)；所述第二舵机(301)的主轴穿过所述第一固定支架(204)、所述第三舵机(302)的主轴穿过所述第二固定支架(205)分别与所述第一关节(7)连接；所述大臂(3)远离所述基座(1)的一端连接所述第二关节(8)。

4.如权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述小臂部件包括两个平行设置的小臂(4)，所述小臂(4)连接所述第二关节(8)；

所述第一关节(7)上连接有连接板(10)，所述连接板(10)通过第四关节(11)连接有第一连杆(12)，所述第一连杆(12)通过第五关节(13)连接所述小臂(4)。

5.如权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述手腕(5)通过第六关节(14)连接有横臂(15)，所述横臂(15)通过第七关节(16)连接有三角板(17)，所述三角板(17)连接所述第二关节(8)，所述三角板(17)通过第八关节(18)连接有第二连杆(19)，所述第二连杆(19)活动连接所述第一固定支架(204)。

6.如权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括气嘴(6)和气泵(22)，所述气嘴(6)活动连接所述手腕(5)；所述手腕(5)上设有与所述主控板(20)通信连接的第四舵机(501)，所述第四舵机(501)驱动所述气嘴(6)旋转；所述主控板(20)与气嘴(6)分别连接所述气泵(22)。

7.一种基于Leap Motion的机械臂控制方法，其特征在于，所述方法包括：

Leap Motion设备实时采集手部运动数据，提取所述手部运动数据的特征参数；

根据所述特征参数识别手部运动是否属于平移操作；

若是，则发送代表机械臂平移的数据信号至所述机械臂主控板，通过所述主控板发出控制信号实现所述机械臂的平移动作；

若否，再继续识别所述手部运动是否属于抓取操作；

若是，则发送代表机械臂抓取的数据信号至所述机械臂主控板，通过所述主控板发出控制信号实现所述机械臂的抓取动作。