[发明专利]基于MEMS传感器的工业机器人控制系统的工作方法

权利要求书

1.一种基于MEMS传感器的工业机器人控制系统的工作方法，其特征在于，包括：

通过传感器获取人体手部动作的加速度数据和角速度数据；

通过加速度数据和角速度数据获得人体手部动作的姿态角数据；

根据获得的人体手部动作姿态角数据控制机器人动作。

2.如权利要求1所述的工作方法，其特征在于，

所述获取人体手部动作的加速度数据和角速度数据的方法包括：

建立地理坐标系，即

采用北天东坐标系OXYZ，坐标的原点O位于载体的重心，Z轴与重力方向相反，X指向北，Y指向东；

建立载体坐标系，即

载体坐标系与传感器固连，坐标的原点O′位于传感器的重心，Y′轴与Y轴间的夹角为俯仰角θ；X′轴与X轴间的夹角为滚转角以及

获取加速度数据和角速度数据在载体坐标系中各轴上的分量数据；

校准获取的分量数据；

根据校准后的分量数据计算出人体手部动作的加速度和角速度分别在三维坐标系中与各轴的夹角数据。

3.如权利要求2所述的工作方法，其特征在于，

所述获取加速度数据和角速度数据在载体坐标系中各轴上的分量数据包括：

读取传感器中的加速度和旋转角速度的分量值数据；其中

加速度计的X轴分量为ACC_X，加速度计的Y轴分量为ACC_Y，加速度计的Z轴分量为ACC_Z；

绕X轴旋转的角速度为GYR_X，绕Y轴旋转的角速度为GYR_Y，绕Z轴旋转的角速度为GYR_Z；

将获取的加速度和旋转角速度在各轴上的分量值数据表示为矩阵形式；其中

加速度倍率选择为4g，角速度量程选取为2000度/秒，即

[Ax₀,Ay₀,Az₀]^T＝[(4g*ACC_X)/32768,(4g*ACC_Y)/32768,(4g*ACC_Z)/32768]^T；

[Gx₀,Gy₀,Gz₀]^T＝[2000*GYR_X/32768,2000*GYR_Y/32768,2000*GYR_Z/32768]^T；其中

Ax₀为x轴加速度实测值，Ay₀为y轴加速度实测值，Az₀为z轴加速度实测值；

Gx₀为x轴角速度实测值，Gy₀为y轴角速度实测值，Gz₀为z轴角速度实测值。