[发明专利]一种基于姿态传感器的机械手臂

说明书

本发明公开了一种基于姿态传感器的机械手臂，它由实战型机器人、云服务器系统、姿态模块组成。实战型机器人包括全向移动车底、控制主机、电源模块、单双目视觉、机械强手臂、腰间小手臂、末端夹握球拍；云服务器系统包括数据库表单及监控调度功能模块；姿态模块包括了姿态传感器、4G模块、WIFI模块、主控制器、电源接口、按键指示灯；姿态模块固定在机械强手臂末端、随机械强手臂一起运动、传输六个实时参数；主控制器按100毫秒间隔采集姿态传感器数据，上传一分球过程发球接球实时数据块；当运行闪亮灯停止闪亮时，人工手动先按动上电键使姿态模块失电从而电源指示灯灭、再按动上电键使得姿态模块得电从而电源指示灯亮以恢复姿态模块正常运行。

技术领域

本发明涉及一种基于姿态传感器的机械手臂，更具体说是涉及一种运用无线通信、姿态传感器、嵌入式控制技术措施实现的机械手臂。

背景技术

当前正处于机器换人产业转型热潮中，机器人应用越来越广泛。

在工厂生产流水线总装车间应用的自动化装备及机器人，采取了定制模式应用，即针对一条流水线一类产品总装车间特点，专门定制开发一套自动化装备及固定安装确定功能机器人。

然而，在家庭应用情景如图1所示的实战型象棋机器人，在场馆应用情景如图2所示的实战型羽毛球机器人，是机器人应用又一类情景；场馆家庭应用情景机械人最大特点是需要不断迭代升级，如实战型象棋机器人战胜业余老人棋手比较容易，但战胜专业老人棋手则非常缓慢，又如实战型羽毛球机器人从起步技能到战胜省级专业羽毛球运动员，都需要一个缓慢迭代升级过程。

实战型象棋机器人其机械手臂只问结果不关驱动过程，重要关注从棋盘哪个位置拿取象棋及将象棋放回棋盘哪个位置，而从棋盘上拿取象棋至把象棋再放回棋盘上这个动作细节过程则不重要。

如图2所示的实战型羽毛球机器人自对方发球或我方发球，双方来来回回击球，直至羽毛球落地，依羽毛球规则判定一方得一分。在这一分球过程中实战型羽毛球机器人机械强手臂必须不间断地动作，这些动作包括发球、低位挑球、平位推球、高位杀球、高位吊球、高位远球、网前搓球等。非直接身体对抗球类运动如实战型羽毛球机器人、如实战型乒乓球机器人、如实战型网球机器人，球场一边是教练员运动员球场另一边是实战型机器人，对抗比拼都是以一分球输赢为依据。在这一分球过程中实战型机器人机械强手臂必须不间断地动作，这些动作包括羽毛球运动、乒乓球运动、网球运动所有类型动作技战术。

需要不断迭代升级的产品可选择共享分享研制模式，组织单位发布迭代标号规定指标参数，研制单位经过研究开发内测后上传迭代版本，测试单位教练员运动员与实战型羽毛球机器人对抗比赛后给出评估结论，组织单位汇总各测试单位评估结论最终确认研制单位迭代版本是否具备发布权，组织单位还须将实战型机器人分至研制单位测试单位。

迭代升级产品共享分享研制模式重要基础是分布在全国区县测试单位所上传的评估结论。组织单位确认测试单位上传评估结论真实有效是整个流程的关键核心。为此组织单位不仅要得到测试单位上传的评估结论，组织单位也需要知晓教练员运动员与实战型羽毛球机器人对抗比赛过程中，实战型羽毛球机器人具体动作表现。

运动手环记录心率、距离、散步跑步步数，运动手环选择蓝牙通讯与手机APP连接，运动手环低功耗运转由随带锂电池供电；运动手环是戴在人手腕上。运动手环技术在跟踪运动过程具有一定合理性，但运动手环依人手腕佩戴设计，在智能手机APP上观看结果，但实战型机器人机械强手臂是装备，是由多关节组成的,包括第一关节、第二关节、第三关节及末端关节；各关节动作都将带动末端关节移动从而带动末端夹握的羽毛球拍子在空间挥舞。

实战型机器人选择共享分享研制模式后，组织单位收到测试单位上传的评估结论，组织单位如何独立于研制单位独立于测试单位，还能知晓该对抗比赛过程中实战型机器人具体动作统计数据，是非直接身体对抗球类实战型机器人迭代升级循环推进过程中目前迫切需要解决的问题。

发明内容