[实用新型]一种用于操控机器人的手持人机交互设备

说明书

本实用新型公开了一种用于操控机器人的手持人机交互设备，包括手持架、姿态测量器，所述手持架内包括单片机，所述手持架外围设有标记，所述姿态测量器对标记进行测试实现位置及姿态测试；所述手持架中设有模式切换装置，所述模式切换装置与单片机电连接，所述单片机包括有IMU惯性测量单元。本实用新型通过借助小巧的手持式设备，在手持架上设置标记点，然后利用姿态测量器准确获取设备的6自由度空间运动，然后利用外设的机械手控制器，通过运动映射算法可以完整的对控制机器人多自由度(典型为6自由度)进行全方位控制；同时，增加IMU惯性测量单元，避免标记点的观测结果因挑面引起大的跳变，因此从安全性和准确性上，本设计都更为合理。

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，特别是机器人的人机交互的装置。

背景技术

多自由度机器人机械臂，运动灵活性好，广泛应用于工业生产制造及服务等诸多领域。介于工作环境，任务轨迹复杂性，任务场景动态性等方面的限制，机器人在很多场景下，需要借助人的远程操控来实现机器人的高效示教及灵巧作业。比如排爆，灾害现场检测，噪音及粉尘污染较大的加工作业等。

高效的人机交互设备，结合有效的交互算法，可以实现人对机器人稳定、准确、及时的高效示教和灵巧操作，具有非常实用的现实意义。

多自由度的复杂灵巧操作，因为运动维度高，并且涉及到机器人机构在操作空间上的限制，及可操作度随着机器人位型改变等问题。因此，对于现有的交互设备而言，表现出了明显的局限性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种对机器人末端进行多自由度全方位操控的人-机交互手持设备，实现人对机器人的稳定，准确，及时的灵巧操作。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：一种用于操控机器人的手持人机交互设备，包括手持架、姿态测量器，所述手持架内包括单片机，所述手持架外围设有标记，所述姿态测量器对标记进行测试实现位置及姿态测试；所述手持架中设有模式切换装置，所述模式切换装置与单片机电连接，所述单片机包括有IMU惯性测量单元。

作为上述技术方案的进一步改进，所述手持架中还包括参数调节旋钮，所述参数调节旋钮与单片机电连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述模式切换装置包括有三个按钮。

作为上述技术方案的进一步改进，所述单片机中还包括充电模块与无线通讯模块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述手持架上包括有佩戴带环。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过借助小巧的手持式设备，在手持架上设置标记点，然后利用姿态测量器准确获取设备的6自由度空间运动，然后利用外设的机械手控制器，通过运动映射算法可以实现典型6自由度机器人的全方位控制，功能强大，尺寸小巧；同时，增加IMU惯性测量单元，避免因标记点观测结果的跳变引起大的误操作，因此从灵活性、安全性和准确性上，本设计都更为合理。本方案，配合正确的运动映射算法，同时适用于多于6自由度(冗余机器人)及少于6自由度机器人机器臂的控制操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实用新型的设备结构示意图；

图2是本实用新型的人机交互实现的机器人遥操作结构示意；

图3是本实用新型的人机交互实现的机器人遥操作工作流程示意图。

具体实施方式