[发明专利]人机交互牵引装置及其控制方法

权利要求书

1.一种人机交互牵引装置，用于辅助人对仿生装置的控制，其特征在于，包括：

距离测量装置(1)，包括拉绳传感器(11)和编码器(12)，用于测量拉绳的拉伸长度；

角度测量装置(2)，与所述距离测量装置(1)固定连接，所述角度测量装置(2)包括角度传感器(21)和信号发送器(22)，所述角度传感器(21)的检测转孔处转动安装有一检测转子(211)，所述检测转子(211)沿径向设有检测通孔(2111)，拉绳在所述检测通孔(2111)内活动设置，以测量拉绳的偏移角度；以及，

控制器，所述控制器分别与所述距离测量装置(1)和角度测量装置(2)电性连接，用于接收信号并反馈给仿生装置。

2.如权利要求1所述的一种人机交互牵引装置，其特征在于，所述编码器(12)固定在所述拉绳传感器(11)内的码盘上，用于在拉动拉绳时，带动所述编码器(12)产生脉冲信号或CAN信号。

3.如权利要求1所述的一种人机交互牵引装置，其特征在于，所述控制器包括闭环控制模块、模糊控制模块、PID控制模块，用于调制仿生装置的速度。

4.如权利要求3所述的一种人机交互牵引装置，其特征在于，所述控制器还包括线性控制模块，用于调制仿生装置的偏转曲率。

5.如权利要求1所述的一种人机交互牵引装置，其特征在于，所述信号发送器为信号发送器或电位器。

6.一种如权利要求1-4中任一项所述的人机交互牵引装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

设定绳子的安全距离并启动仿生装置；

操作员拉动绳子，当绳长在安全距离内时，仿生装置不响应；

操作员继续拉动绳子，当绳子突破安全距离后，仿生装置根据控制器反馈的信号，跟随操作员；

操作员将绳子全部收缩回拉绳传感器时，仿生装置停止运动并抱死。

7.如权利要求5所述的一种人机交互牵引装置的控制方法，其特征在于，操作员继续拉动绳子，当绳子突破安全距离后，仿生装置根据控制器反馈的信号，跟随操作员的步骤中，拉绳传感器(11)发送电平信号至控制器，控制器处理电平信号并向仿生装置发送速率信号；

角度传感器(21)发送电平信号至控制器，控制器处理电平信号并向仿生装置发送曲率信号。

8.如权利要求5所述的一种人机交互牵引装置的控制方法，其特征在于，操作员继续拉动绳子，当绳子突破安全距离后，仿生装置根据控制器反馈的信号，跟随操作员的步骤中，拉绳传感器(11)与编码器(12)结合发送脉冲信号至控制器，控制器处理脉冲信号并向仿生装置发送速率信号；

角度传感器(21)与信号发送器(22)结合发送脉冲信号至控制器，控制器处理脉冲信号并向仿生装置发送曲率信号。

9.如权利要求5所述的一种人机交互牵引装置的控制方法，其特征在于，操作员继续拉动绳子，当绳子突破安全距离后，仿生装置根据控制器反馈的信号，跟随操作员的步骤中，拉绳传感器(11)与编码器(12)结合发送CAN信号至控制器，控制器处理CAN信号并向仿生装置发送速率信号；

角度传感器(21)与信号发送器(22)结合发送CAN信号至控制器，控制器处理CAN信号并向仿生装置发送曲率信号。

10.如权利要求5所述的一种人机交互牵引装置的控制方法，其特征在于，操作员将绳子全部收缩回拉绳传感器时，仿生装置停止运动并抱死的步骤之前，还包括：操作员收缩绳子，若在未全部缩回时停止收缩，仿生装置会反向运动。