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CN109500815B - 用于前置姿态判断学习的机器人 - Google Patents

用于前置姿态判断学习的机器人 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机器人的技术领域，公开了用于前置姿态判断学习的机器人，包括机械臂、检测结构、逻辑判断器、控制器以及编程器；机械臂的末端设置有机械手；控制器内具有指令控制集；检测结构检测目标的前置姿态信息，逻辑判断器根据所述前置姿态信息，判断控制器进入学习模式或模拟模式；当控制器进入模拟模式时，控制器通过指令控制集的信息，控制机械臂及机械手运作，控制器进入学习模式时，编程器将目标的前置姿态信息进行编程，并存至指令控制集；检测结构检测用户的前置姿态信息，控制器判断用户的意图，进入学习模式或模拟模式，用户无需学习控制机器人的编程知识，能通过示教动作对机器人教学，使普通的用户能方便将机器人应用在日常生活中。

Description

用于前置姿态判断学习的机器人
技术领域
本发明专利涉及机器人的技术领域，具体而言，涉及用于前置姿态判断学习的机器人。
背景技术
机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。
目前，机器人的内部预设有程序或者原则性纲领，接收到信号或者指令后，能够在一定程度上判断并采取行动，例如移动、拿取、摆动肢体等动作，在某些场合中协助甚至取代人类的工作。
现有技术中，由于机器人在执行操作时需要进行编程，用户需要具备相当的知识水平才能够编程实现控制机器人的动作，这样，使得现有技术中的机器人需要较高的学习门槛，使得机器人只能应用在专业的生产、研究场合，难以让普通用户在生活中应用机器人。
发明内容
本发明的目的在于提供用于前置姿态判断学习的机器人，旨在解决现有技术中，普通用户难以运用机器人的问题。
本发明是这样实现的，用于前置姿态判断学习的机器人，包括机械臂、检测结构、逻辑判断器、控制器以及编程器；所述机械臂的末端设置有机械手，所述控制器通过动力元件控制机械手以及机械臂的运作；所述检测结构、逻辑控制器以及编程器分别与所述控制器电性连接，所述控制器内具有存储器，所述存储器内具有指令控制集；所述检测结构检测目标的前置姿态信息，所述逻辑判断器根据所述前置姿态信息，判断所述控制器进入学习模式或模拟模式；当所述控制器进入模拟模式时，所述控制器通过指令控制集的信息，控制所述机械臂及机械手运作，当所述控制器进入学习模式时，所述编程器将目标的前置姿态信息进行编程，并存至所述指令控制集。
进一步的，所述检测结构包括佩戴在用户手上的手套，所述手套具有无线通讯器，所述无线通讯器与所述控制器电性连接；所述手套上设置有多个力传感器以及位置传感器，多个所述力传感器及位置传感器检测用户手的动作信息，并传递给所述控制器。
进一步的，所述手套具有供用户的手穿入的内腔，所述内腔具有朝向所述手掌的内端侧壁，多个所述力传感器设置在所述内腔的内端侧壁上，且分布在与用户的手的关节对应的位置。
进一步的，所述力传感器具有接触位，所述力传感器内嵌在所述手套的内端侧壁上，且所述力传感器凸出所述手套的内端侧壁。
进一步的，所述手套的外表面具有与用户手掌对应的内侧表面以及背离用户手掌的外侧表面，多个所述位置传感器分别设置在所述内侧表面及外侧表面上。
进一步的，所述位置传感器设置在与用户的手的关节对应的位置上。
进一步的，所述机械臂上设置有红外感应器，所述红外感应器感应机械臂的外部。
进一步的，所述机械臂上设置有沿机械臂的长度方向延伸布置的轨槽，所述红外感应器活动设置在轨槽中，由所述控制器控制沿着所述轨槽移动。
进一步的，所述控制器上具有修正器，所述修正器设置特殊的动作作为修正模式对应的前置姿态；当控制器进入修正模式时，所述检测结构重新检测目标的前置姿态信息，与已经建立的多个指令控制集比对，选择最接近的动作作为修正目标，通过重新采集的目标动作信息修正指令控制集。
与现有技术相比，本发明提供的用于前置姿态判断学习的机器人，检测结构通过检测用户的前置姿态信息，控制器则可以用户的前置姿态信息中判断用户的意图，进而进入学习模式或模拟模式，用户无需学习控制机器人的编程知识，则能够简单的通过示教动作对机器人进行教学，教会机器人动作，大大降低机器人操作的学习门槛，使普通的用户也能够方便的将机器人应用在日常生活中。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于前置姿态判断学习的机器人的流程框架图；
图2是本发明实施例提供的用于前置姿态判断学习的机器人的部件连接简图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参照图1-2所示，为本发明提供的较佳实施例。
本实施例提供的用于前置姿态判断学习的机器人，包括机械臂105、检测结构102、逻辑判断器101、控制器104以及编程器103；机械臂105的末端设置有机械手106，控制器104通过动力元件控制机械手106以及机械臂105的运作，利用通过多个电机、传动结构以及连杆结构等对机械臂105及机械手106进行运动控制，现有技术中已经有较多关于运动控制的技术，此处不再赘述。
检测结构102、逻辑控制器104以及编程器103分别与控制器104电性连接，控制器104作为整个机器人的中控中心，控制整个机器人的运作；控制器104内具有存储器，存储器内具有指令控制集，指令控制集为控制器104存储的模拟信息，当控制器104需要执行以往执行过的指令时，则可以直接从指令控制集中调取出来则可。
检测结构102检测目标的前置姿态信息，逻辑判断器101根据前置姿态信息，判断控制器104进入学习模式或模拟模式；当控制器104进入模拟模式时，控制器104通过指令控制集的信息，控制机械臂105及机械手106运作，当控制器104进入学习模式时，编程器103将目标的前置姿态信息进行编程，并存至所述指令控制集。
上述提供的用于前置姿态判断学习的机器人，检测结构102通过检测用户的前置姿态信息，控制器104则可以用户的前置姿态信息中判断用户的意图，进而进入学习模式或模拟模式，用户无需学习控制机器人的编程知识，则能够简单的通过示教动作对机器人进行教学，教会机器人动作，大大降低机器人操作的学习门槛，使普通的用户也能够方便的将机器人应用在日常生活中。
检测结构102包括佩戴在用户手上的手套，手套具有无线通讯器，无线通讯器与控制器104电性连接；手套上设置有多个力传感器以及位置传感器，多个力传感器及位置传感器检测用户手的动作信息，并传递给控制器104。
这样，用户可以通过佩戴手套，通过手套上的力传感器以及位置传感器给控制器104传输信息，进而达到控制机器人的效果。
手套具有供用户的手穿入的内腔，内腔具有朝向手掌的内端侧壁，多个力传感器设置在内腔的内端侧壁上，且分布在与用户的手的关节对应的位置，这样，用户的手在运动的过程中，力传感器则可以更好的检测到关节处的力的信息。
力传感器具有接触位，力传感器内嵌在手套的内端侧壁上，且力传感器凸出手套的内端侧壁，由于接触位凸出凹腔的内端侧壁，便于接触位于用户手直接抵接，更好的检测用户的手的运动信息。
手套的外表面具有与用户手掌对应的内侧表面以及背离用户手掌的外侧表面，多个位置传感器分别设置在内侧表面及外侧表面上，这样，不管用户的手往哪个方向移动，多个位置传感器都可以准确的检测到用户的手的运动途径。
本实施例中，位置传感器设置在与用户的手的关节对应的位置上，从而可以更加准确的把控用户的手的运动途径。
机械臂105上设置有红外感应器，到机械臂105在运作时，红外感应器则可以感应机械臂105的外部，避免与外部的物体造成干涉，且在机械臂105上设置有沿机械臂105的长度方向延伸布置的轨槽，红外感应器活动设置在轨槽中，可以沿着轨槽移动，这样，当红外感应器的位置不对应时，控制器104则可以控制红外感应器沿着轨槽移动至恰当位置，从而进一步准确感应。
控制器104上具有修正器，该修正器可以设置特殊的动作作为修正模式对应的前置姿态，通过检测判断是否进入修正模式，如果进入修正模式，则重新检测目标的前置姿态信息，与已经建立的多个指令控制集比对，选择最接近的动作作为修正目标，通过重新采集的目标动作信息修正指令控制集。
本实施例中，机器人可以是供残疾人穿戴至残缺肢体的智能义肢，检测结构102检测到残缺肢体的前置姿态，即可切换机械臂105的工作模式，残疾人可以控制切换至学习模式，用另一只手或者其他机器人演示动作，学习完成后切换至模仿模式，需要进行某些动作时，残缺肢体摆出特点前置姿态，检测结构102检测到后即可模仿需要的动作，例如拿物、开门等。
在其他的实施例中，机器人也可以为其他结构，例如具有可移动底座等等，能够学习后拿取、存放物品，或者操作指定位置的开关等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.用于前置姿态判断学习的机器人，其特征在于，包括机械臂、检测结构、逻辑判断器、控制器以及编程器；所述机械臂的末端设置有机械手，所述控制器通过动力元件控制机械手以及机械臂的运作；所述检测结构、逻辑控制器以及编程器分别与所述控制器电性连接，所述控制器内具有存储器，所述存储器内具有指令控制集；所述检测结构检测目标的前置姿态信息，所述逻辑判断器根据所述前置姿态信息，判断所述控制器进入学习模式或模拟模式；当所述控制器进入模拟模式时，所述控制器通过指令控制集的信息，控制所述机械臂及机械手运作，当所述控制器进入学习模式时，所述编程器将目标的前置姿态信息进行编程，并存至所述指令控制集；
所述检测结构包括佩戴在用户手上的手套，所述手套具有无线通讯器，所述无线通讯器与所述控制器电性连接；所述手套上设置有多个力传感器以及位置传感器，多个所述力传感器及位置传感器检测用户手的动作信息，并传递给所述控制器；
所述手套具有供用户的手穿入的内腔，所述内腔具有朝向手掌的内端侧壁，多个所述力传感器设置在所述内腔的内端侧壁上，且分布在与用户的手的关节对应的位置；
所述手套的外表面具有与用户手掌对应的内侧表面以及背离用户手掌的外侧表面，多个所述位置传感器分别设置在所述内侧表面及外侧表面上；
所述控制器上具有修正器，所述修正器设置特殊的动作作为修正模式对应的前置姿态；当控制器进入修正模式时，所述检测结构重新检测目标的前置姿态信息，与已经建立的多个指令控制集比对，选择最接近的动作作为修正目标，通过重新采集的目标动作信息修正指令控制集。
2.如权利要求1所述的用于前置姿态判断学习的机器人，其特征在于，所述力传感器具有接触位，所述力传感器内嵌在所述手套的内端侧壁上，且所述力传感器凸出所述手套的内端侧壁。
3.如权利要求1所述的用于前置姿态判断学习的机器人，其特征在于，所述位置传感器设置在与用户的手的关节对应的位置上。
4.如权利要求1至3任一项所述的用于前置姿态判断学习的机器人，其特征在于，所述机械臂上设置有红外感应器，所述红外感应器感应机械臂的外部。
5.如权利要求4所述的用于前置姿态判断学习的机器人，其特征在于，所述机械臂上设置有沿机械臂的长度方向延伸布置的轨槽，所述红外感应器活动设置在轨槽中，由所述控制器控制沿着所述轨槽移动。
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