一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的系统，包括机械手模块，还包括用于获取控制信号的上位机、与上位机连接控制通信模块、上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位处理器、与下位处理器连接的中间传感器和与下位处理器连接的末端传感器；机械手模块将获取控制信号进行储存，同时根据储存的控制信号进行工作，用固定的控制信号来取代原有的控制程序进行工作，不需要进行编程，再需要更改机械手的工作模式是，只需要通过本系统再录入一套控制信号即可。本实用新型专利技术的优点是：采用捕捉人手部的运动对机械臂进行控制，无需复杂的编程，适应性强；改进成本低，可基于现有设备改造。

A system that supports robotic arms by capturing motion of the hand

The utility model discloses a system to assist the manipulator by capturing the hand movement, including a manipulator module, also used to obtain the control signal of PC and PC connection control communication module, PC connected to the upper sensor, connected to the host computer under the processor, and the processor is connected with the middle with the sensor and a processor coupled to the sensor end; the manipulator module will gain control signals are stored, and are stored according to the control signal, a control signal is fixed to replace the original control program of work, do not need programming, then need to change the manipulator working mode, only through the system then a control signal can be input. The utility model has the advantages that the mechanical arm is controlled by catching the movement of the hand part; the utility model has the advantages of no complicated programming, strong adaptability, low cost and can be reconstructed on the basis of the existing equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的系统
本技术涉及一种动态采集系统，具体涉及一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的系统。
技术介绍
随着网络技巧的发展，机械手的联网操作问题也是以后发展的方向。工业机器人是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高
内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。我国塑料机械已成为机械制造业发展最快的行业之一，年需求量在不断的加大。我国塑料机械产业的高速发展主要有以下两个大因素：一是对高技术含量装备的需求所带来的设备更新及陈旧设备的淘汰；二是海内塑料加工产业的高速发展，对塑料机械的需求旺盛。现有采用编程对机械臂进行控制需要预先对机械臂进行编程，编程难度高，同时，同一组程序的适应性有限，在修改机械臂工作过程时较为麻烦。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是降低机械手编程难度，目的在于提供一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的系统，解决现有采用编程对机械臂进行控制需要预先对机械臂进行编程，编程难度高，同时，同一组程序的适应性有限，在修改机械臂工作过程时较为麻烦的问题。本技术通过下述技术方案实现：一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的系统，包括机械手模块，还包括上位机、与上位机连接控制通信模块、上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位处理器、与下位处理器连接的中间传感器和与下位处理器连接的末端传感器；机械手模块：接收控制通信模块发送的控制信号，将控制信号储存并根据储存的控制信号进行工作；控制通信模块：接收上位机发送的控制信号，将上位机发送的控制信号处理后发送给机械手模块；上位机：接收手部动作采集模块发送的数字信号，将接收到的数字信号转化为控制信号后发送给控制通信模块；上位传感器：检测自身的三轴运动状态处理为上位运动数据发送给上位机；下位处理器：接收中间传感器发送的中间运动数据和末端传感器发送的末端运动数据，整合为下位运动数据发送给上位机；中间传感器：检测自身的三轴运动状态处理为中间运动数据发送给下位处理器；末端传感器：检测自身的三轴运动状态处理为末端运动数据发送给下位处理器。在系统工作时，上位传感器安装在操作员的手臂上，中间传感器安装在操作员的手掌上，末端传感器安装在操作员的手指上。在系统工作时，上位传感器安装在操作员的手臂上，中间传感器安装在操作员的手掌上，末端传感器安装在操作员的手指上。由于上位传感器安装在手臂上，上位传感器采集自身的三轴运动状态即为手臂的三轴运动状态，同理中间传感器检测手掌的运动状态、末端传感器检测手指的运动状态，中间传感器和末端传感器将检测到的数据发送给下位处理器，下位处理器将中间传感器发送的数据与末端传感器发送的数据整合后发送给上位机，上位机将下位机发送的数据与上位传感器发送的数据按相同时间进行数据匹配后发送控制信号给控制通信模块，控制通信模块将控制信号发送给机械手模块，机械手模块将控制信号进行储存，同时根据储存的控制信号进行工作，用固定的控制信号来取代原有的控制程序进行工作，不需要进行编程，再需要更改机械手的工作模式是，只需要通过本系统再录入一套控制信号即可。所述机械手模块包括机械手指，所述下位处理器数量至少与机械手指的数量相同。所述连接在下位处理器上的末端传感器数量至少与下位处理器的数量相同。所述下位处理器数量至少与机械手指的数量相同。每个机械手指都与一个操作员的手指对应，同时每个下位处理器对应一个手指，因此，下位处理器的数量至少与机械手指的数量相同。末端传感器连接在手指上，每个下位处理器对应一个手指，因此末端传感器的数量至少与下位处理器的数量相同。所述连接在下位处理器上的中间传感器数量为一。一般情况下，一个手臂上只会连接一个手掌，因此一套系统中只需要一个中间传感器就可使系统正常工作。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本技术一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的系统，采用捕捉人手部的运动对机械臂进行控制，无需复杂的编程，适应性强；2、本技术一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的系统，改进成本低，可基于现有设备改造。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术系统结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例如图1所示，本技术一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的系统，用于捕捉手臂、手掌以及一个手指的运动实现对机械手臂工作信号的录入，包括机械手模块，还包括上位机、与上位机连接控制通信模块、上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位处理器、与下位处理器连接的中间传感器和与下位处理器连接的末端传感器；机械手模块包括现场控制器、连接在现场控制器上的现场通信模块、连接在现场控制器上的数据库、连接在现场控制器上的机械手臂、连接在现场控制器上的机械手掌、连接在现场控制器上的机械手指、连接在现场控制器上的手臂反馈传感器、连接在现场控制器上的手掌反馈传感器、连接在现场控制器上的手指反馈传感器，机械手模块通过现场通信模块与控制通信模块进行通信，通信协议采用RS-485标准；所述上位机采用IntelXeonE5处理器的微机，数据库采用硬盘，下位处理器采用MC9S12H，现场控制器采用S12MagniV，所述上位传感器、中间传感器、下位传感器、手臂反馈传感器、手掌反馈传感器和手指反馈传感器均采用MPU6050三轴陀螺仪芯片，三轴陀螺仪能同时测定6个方向的位置，移动轨迹，加速。在系统工作时，上位传感器安装在操作员的手臂上，中间传感器安装在操作员的手掌上，末端传感器安装在操作员的手指上。由于上位传感器安装在手臂上，上位传感器采集自身的三轴运动状态即为手臂的三轴运动状态，同理中间传感器检测手掌的运动状态、末端传感器检测手指的运动状态，中间传感器和末端传感器将检测到的数据发送给下位处理器，下位处理器将中间传感器发送的数据与末端传感器发送的数据整合后发送给上位机，上位机将下位机发送的数据与上位传感器发送的数据按相同时间进行数据匹配后通过现场通信模块发送控制信号给机械手模块，机械手模块将控制信号储存在数据库中，现场控制器提取数据库中的控制信号，将上位传感器的发送的上位运动数据提取出来，结合手臂反馈传感器发送的手臂反馈信号后，处理成手臂控制信号发送给机械臂；将中间传感器的发送本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的系统，包括机械手模块，其特征在于，还包括上位机、与上位机连接控制通信模块、上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位处理器、与下位处理器连接的中间传感器和与下位处理器连接的末端传感器；机械手模块：接收控制通信模块发送的控制信号，将控制信号储存并根据储存的控制信号进行工作；控制通信模块：接收上位机发送的控制信号，将上位机发送的控制信号处理后发送给机械手模块；上位机：接收手部动作采集模块发送的数字信号，将接收到的数字信号转化为控制信号后发送给控制通信模块；上位传感器：检测自身的三轴运动状态处理为上位运动数据发送给上位机；下位处理器：接收中间传感器发送的中间运动数据和末端传感器发送的末端运动数据，整合为下位运动数据发送给上位机；中间传感器：检测自身的三轴运动状态处理为中间运动数据发送给下位处理器；末端传感器：检测自身的三轴运动状态处理为末端运动数据发送给下位处理器。

【技术特征摘要】
1.一种通过捕捉手部运动来辅助机械臂的系统，包括机械手模块，其特征在于，还包括上位机、与上位机连接控制通信模块、上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位处理器、与下位处理器连接的中间传感器和与下位处理器连接的末端传感器；机械手模块：接收控制通信模块发送的控制信号，将控制信号储存并根据储存的控制信号进行工作；控制通信模块：接收上位机发送的控制信号，将上位机发送的控制信号处理后发送给机械手模块；上位机：接收手部动作采集模块发送的数字信号，将接收到的数字信号转化为控制信号后发送给控制通信模块；上位传感器：检测自身的三轴运动状态处理为上位运动数据发送给上位机；下位处理器：接收中间传感器发送的中间运动数据和末端传感器发送的末端运动数据，整合为下位运动数据发送给上位机；中间传感器：检测自身的三轴运动状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈拙夫，
申请(专利权)人：成都跟驰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51