[实用新型]基于人体骨骼识别的仿生机械臂

说明书

本实用新型公开一种基于人体骨骼识别的仿生机械臂，包括支撑座、固定于支撑座的计算机视觉系统、具有人手臂骨型常规结构的机械臂本体、仿生驱动构件，计算机视觉系统与仿生驱动构件电连接，仿生驱动构件设置于支撑座的上部且连接机械臂本体的肩关节，及对应设置于机械臂本体的其他各关节位置并将机械臂本体连接于一体，计算机视觉系统跟踪采集人体手臂运动信息，基于人体手臂运动信息对人体手臂骨骼运动进行三维重建，获取人体手臂骨骼各关节点的驱动数据并分别将之发送至仿生驱动构件，仿生驱动构件根据驱动数据带动机械臂本体运动。本实用新型提供了一种结构更灵活、控制更方便的仿生机械臂。

技术领域

本实用新型涉及计算机视觉与智能控制领域，尤其涉及基于人体骨骼识别的仿生机械臂。

背景技术

目前现有的机械臂存在着很大的弊端。比如机械臂的控制不灵活，抓取功能不够智能，特别是面对抓取对象大小不等、抓取地理位置地形复杂的情况，机械臂难以操控。而在这种情况下，一般还需要人工的调试或者是控制程序的重新编码，才能解决问题，致使机械臂使用范围具有很大的局限性。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种基于人体骨骼识别的仿生机械臂。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

为了达到上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：

一种基于人体骨骼识别的仿生机械臂，包括支撑座、固定于支撑座的计算机视觉系统、具有人手臂骨型常规结构的机械臂本体、仿生驱动构件，计算机视觉系统与仿生驱动构件电连接，仿生驱动构件设置于支撑座的上部且连接机械臂本体的肩关节，及对应设置于机械臂本体的其他各关节位置并将机械臂本体连接于一体，计算机视觉系统跟踪采集人体手臂运动信息，基于人体手臂运动信息对人体手臂骨骼运动进行三维重建，获取人体手臂骨骼各关节点的驱动数据并分别将之发送至仿生驱动构件，仿生驱动构件根据驱动数据带动机械臂本体运动。

优选地，所述机械臂本体包括机械上臂，所述仿生驱动构件包括第一舵机、第一齿轮、第一锁紧螺母，所述第一舵机的机身固定于支撑座的上部且位于固定摄像头的邻侧面，第一舵机转动轴的外周缘设有第一螺纹，第一舵机转动轴贯穿第一齿轮中心孔，通过第一锁紧螺母与第一螺纹配合连接，将第一齿轮固定于第一舵机转动轴，机械上臂肩关节设有第一配合齿轮，通过第一齿轮与第一配合齿轮啮齿咬合将机械上臂肩关节可活动地连接于支撑座。

优选地，所述机械臂本体包括机械上臂，所述仿生驱动构件包括第一舵机、第一齿轮、第一中心轴、第一螺栓，所述第一舵机的机身固定于支撑座的上部，第一舵机转动轴的外周缘设有内螺纹，第一齿轮中心孔面设有与第一螺纹配合连接的外螺纹，第一舵机转动轴贯穿第一齿轮中心孔通过内外螺纹配合连接，第一齿轮镶嵌于第一中心轴的一端，第一中心轴的另一端通过第一螺栓连接于机械上臂的肩关节。

优选地，所述机械臂本体还包括机械前臂，所述仿生驱动构件还包括第二舵机、第二齿轮、第二锁紧螺母，所述第二舵机的机身固定于机械上臂肘关节，第二舵机的转动轴的外周缘设有第二螺纹，第二舵机转动轴贯穿第二齿轮中心孔，通过第二锁紧螺母与第二螺纹配连接，将第二齿轮固定于第二舵机转动轴，机械前臂肘关节设有第二配合齿轮，通过第二齿轮与第二配合齿轮的啮齿咬合将机械前臂肘关节可活动地连接于机械上臂肘关节。

优选地，所述机械臂本体还包括机械前臂，所述仿生驱动构件还包括第二舵机、[型支架、]型支架和螺栓，所述第二舵机的两侧分别设置有两对对称齿轮，一对对称齿轮分别固定[型支架的两自由端，另一对对称齿轮分别固定]型支架的两自由端，[型支架和]型支架的横向长度大于第二舵机的机身长度，[型支架纵侧面通过螺栓固定连接机械上臂的肘关节，]型支架纵侧面通过螺栓固定连接机械前臂肘关节。