[发明专利]基于体感技术机械臂与虚拟现实技术的水下机器人环境交互系统

摘要

本发明公开连一种基于体感技术机械臂与虚拟现实技术的水下机器人环境交互系统，属于水下机器人与水下航行器领域。该系统包括双目鱼眼摄像头，机械臂系统，数据手套系统，VR眼镜；所述的双目鱼眼摄像头与机械臂系统搭载在水下航行器平台上，为整个系统的环境交互部分。VR眼镜与数据手套系统为用户端；双目鱼眼摄像头为水下机器人的环境观测设备，主要负责水下机器人的图像信息采集；机械臂系统为水下机器人的主要环境交互设备，主要负责水下机器人的环境交互与相关作业。VR眼镜为用户的图像接收设备，主要负责用户携带之后对环境进行观测。数据手套作为用户的手部动作接收设备，负责对用户手部的动作信息进行接收。本发明使用体感技术与虚拟现实技术结合，使机器实时模拟人的操作模式，且为用户呈现出较为真实的水下环境与真实的控制体验。

主权项

1.基于体感技术机械臂与虚拟现实技术的水下机器人环境交互系统，其特征在于，包括双目鱼眼摄像头，机械臂系统，数据手套系统，VR眼镜；所述的双目鱼眼摄像头与机械臂系统搭载在水下航行器平台上，为整个系统的环境交互部分。VR眼镜与数据手套系统为用户端；双目鱼眼摄像头为水下机器人的环境观测设备，主要负责水下机器人的图像信息采集；机械臂系统为水下机器人的主要环境交互设备，主要负责水下机器人的环境交互与相关作业。VR眼镜为用户的图像接收设备，主要负责用户携带之后对环境进行观测。数据手套作为用户的手部动作接收设备，负责对用户手部的动作信息进行接收；所述双目鱼眼摄像头采集环境的图像信息，通过采集环境的360度全方位信息，经过机载计算机处理后将其通过零浮力电缆传输给用户佩戴的VR眼镜，让用户通过VR眼镜，直观的对水下环境进行观测，将双目鱼眼摄像头采集到的图像信息，也可以储存起来，随时在多个终端进行播放。同时，用户进行水下环境交互时，手部的相关动作通过使用数据手套系统进行记录，并传输给水下机器人平台上搭载的机械臂，通过机械臂模拟用户手部动作，来进行相关作业；所述数据手套为用户可穿戴设备，使用柔性材料制作，使用柔性电极对用户手部关节动作进行捕捉，或者使用5个电位器捕捉5个指关节信息，同时使用一个加速度计捕捉手部倾角信息；数据手套将捕捉到用户的手部动作信息经过单片机处理之后通过零浮力线传递给机械臂系统的计算机进行处理，做出响应；机械臂为人手形状，主要由防水舵机，控制板，机械臂机械部分组成，使用5个防水舵机去对5个指关节的机械结构进行控制，使用一个防水舵机使机械臂可以沿中轴线进行转动，使用一个防水电机带动拉杆可以使机械臂在水下进行距离调节。从而实现机械臂模拟用户手部动作对环境进行交互。