一种随动式遥控操作台及其遥控方法技术

本发明专利技术涉及一种随动式遥控操作台及其遥控方法，属于机器人控制领域，解决了现有技术中控制精度低，且能够执行动作有限的问题。本发明专利技术集成了可穿戴全关节随动遥操作装置、座椅、图像显示、音频双向交互、操控摇杆、脚踏开关、工业键盘、通信接收设备及天线，可全方位获取机器人周围环境信息，并对机器人进行多方面控制，采用可穿戴全关节随动遥操作设备，通过采集操作端人员关节动作参数来远程控制机器人，使机器人完成和操作端人员一致的动作，从而使机器人实现对实际环境的任务的精确操作，解决了常见工业机器人只能按照规定动作运行的缺陷，可以执行复杂任务。

【技术实现步骤摘要】
一种随动式遥控操作台及其遥控方法
本专利技术涉及机器人控制
，尤其涉及一种随动式遥控操作台及其遥控方法。
技术介绍
遥操作拟人机器人是众多机器人门类中独特的一种机器人，该类机器人采用遥控方式控制远程机器人，使机器人完成各种要求动作，执行特定操作。相对于传统机器人技术，该类机器人在飞行器在轨服务、火工品危机处置、反恐处突等方面具有无可比拟的优势。常规遥控操作采用手持遥控设备实现，手持遥控技术需要操作者经过大量专业训练，操控灵活性差及操控效率较低，可控制动作数目有限，机器人很难完成与人体运动相似度高的复杂动作。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种随动式遥控操作台及其遥控方法，用以解决现有操控灵活性差及操控效率较低的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种随动式遥控操作台，包括：操作台、操随动遥控装置、座椅、图像显示装置、通信接收设备及天线；随动遥控装置能够采集人体手臂动作信息；通信接收设备用于接收并处理随动遥控装置采集的动作信息，并通过天线向机器人发送动作指令；图像显示装置用于显示通信接收设备接收到的机器人工作现场视频。进一步地，还包括操控摇杆和脚踏开关。进一步地，随动遥控装置包括：左侧模拟手臂和右侧模拟手臂；左侧模拟手臂和右侧模拟手臂均具有七个转动自由度，能够模拟人体手臂动作。进一步地，操控摇杆包括：第一摇杆和第二摇杆；第一摇杆用于控制机器人腰部的俯仰和旋转；第二摇杆用于控制机器人整体的行进和转弯。进一步地，脚踏开关包括：第一开关、第二开关和第三开关。进一步地，第一开关用于控制随动遥控装置的启停。进一步地，第二开关用于控制机器人跟随随动遥控装置同步动作。进一步地，第三开关开启时维持机器人的手臂动作不变。进一步地，图像显示装置包括：显示屏和VR眼镜。一种随动式遥控操作台的遥控方法，用于对执行机器人进行远程控制，包括以下步骤：步骤S1：通过通信接收设备接收机器人端传回的现场音频信息，并通过显示器或VR眼镜显示；步骤S2：操作人员做出动作，同时随动遥控装置能够同步复制操作人员的动作，并采集动作信息；随动遥控装置采集的动作信息经过通信接收设备接收并处理后，向机器人发送动作指令；步骤S3：机器人执行与操作人员相同的动作。本专利技术至少具有如下有益效果之一：(1)本专利技术的移动式随动遥操作台，集成可穿戴全关节随动遥操作装置、座椅、图像显示、音频双向交互、操控摇杆、脚踏开关、工业键盘、通信接收设备及天线，可全方位获取机器人周围环境信息，并对机器人进行多方面控制，采用可穿戴全关节随动遥操作设备，通过采集操作端人员关节动作参数来远程控制机器人，使机器人完成和操作端人员一致的动作，从而使机器人实现对实际环境的任务的精确操作，解决了常见工业机器人只能按照规定动作运行的缺陷，因此可以执行复杂任务，使其在危险环境下完成人类可以完成的同样任务，极大延伸了人类的能力范围。(2)本专利技术设置显示屏和VR眼镜作为图像显示装置，当执行机器人执行大幅度动作或者行进、弯腰、转向(大幅度动作)时，通过显示屏观察现场情况。当执行机器人执行手部动作或微小手臂动作(精细动作/小幅度动作)时，采用VR眼镜观察执行机器人工作现场的状态，能够精确观察动作过程以便操作人员给出准确的动作指令，同时提高临场沉浸效果。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术的随动式遥控操作台示意图一；图2为本专利技术的随动式遥控操作台示意图二；图3为本专利技术的可穿戴式关节随动遥控装置结构示意图；图4为遥控手臂结构示意图；图5为卡合结构示意图；图6为限位结构示意图一；图7为限位结构示意图二；图8为限位结构示意图三；图9为执行机器人。附图标记：1-操作台；2-滚轮；3-座椅；4-显示屏；5-随动遥控装置；6-第一摇杆；7-第二摇杆；8-第一开关；9-第二开关；10-第三开关；51-肩板；511-齿条；521-卡合部；52-固定板；53-模拟上臂；54-模拟小臂；55-手套；56-肩部关节；57-肘部关节；58-腕部关节；59-限位结构。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本专利技术一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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在本专利技术中的具体含义。全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。实施例1本专利技术的一个具体实施例，提供一种随动式遥控操作台，如图1、图2所示，操作台1上集成可穿戴式全关节随动遥控装置(简称随动遥控装置5)、座椅3、图像显示装置、音频双向交互、操控摇杆、脚踏开关、工业键盘、通信接收设备及天线。其中，通信接收设备及天线用于获取机器人周围环境信息，并通过图像显示装置进行显示，便于控制端的操作人员了解现场信息。座椅3安装于操作台1的正上方，用于操作人员穿戴随动遥操作装置5进行机器人遥控操作时乘坐。可穿戴全关节随动遥控操作装置安装于移动式随动遥操作台的座椅3的上方，并于座椅3固定，用于机器人的遥操作。图像显示装置包括显示屏4和/或VR眼镜；显示屏4具有两个，且安装于移动式随动遥操作台前端上部，用于显示机器人端的视频摄像头回传回来的环境图像。进一步地，通过一种可穿戴全关节随动遥操作装置能够对操作人员各关节运动学参数实时检测，并控制机器人执行相同动作，达到人对机器人的远程同步控制。操控摇杆包括：第一摇杆6和第二摇杆7，两个操控摇杆安装于移动式随动遥操作台的座椅3的两侧，分别用于控制机器人行进及腰部、头部动作姿态。脚踏开关安装于移动式随动遥操作台的前端下部，用于进行机器人行进及姿态的状态切换等操作；具体地，脚踏开关包括：第一开关8、第二开关9和第三开关10；其中，第一开关8为启动开关，用于控制随动遥控装置的启动或关闭；第二开关9为随动开关，用于控制执行机器人跟随操作人员的动作；第三开关10为动作保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随动式遥控操作台，其特征在于，包括：操作台(1)、操随动遥控装置(5)、座椅(3)、图像显示装置、通信接收设备及天线；所述随动遥控装置(5)能够采集人体手臂动作信息；所述通信接收设备用于接收并处理所述随动遥控装置(5)采集的动作信息，并通过天线向机器人发送动作指令；所述图像显示装置用于显示所述通信接收设备接收到的机器人工作现场视频。/n

【技术特征摘要】
1.一种随动式遥控操作台，其特征在于，包括：操作台(1)、操随动遥控装置(5)、座椅(3)、图像显示装置、通信接收设备及天线；所述随动遥控装置(5)能够采集人体手臂动作信息；所述通信接收设备用于接收并处理所述随动遥控装置(5)采集的动作信息，并通过天线向机器人发送动作指令；所述图像显示装置用于显示所述通信接收设备接收到的机器人工作现场视频。


2.根据权利要求1所述的随动式遥控操作台，其特征在于，还包括操控摇杆和脚踏开关。


3.根据权利要求1所述的随动式遥控操作台，其特征在于，所述随动遥控装置(5)包括：左侧模拟手臂和右侧模拟手臂；所述左侧模拟手臂和右侧模拟手臂均具有七个转动自由度，能够模拟人体手臂动作。


4.根据权利要求2所述的随动式遥控操作台，其特征在于，所述操控摇杆包括：第一摇杆(6)和第二摇杆(7)；所述第一摇杆(6)用于控制机器人腰部的俯仰和旋转；所述第二摇杆(7)用于控制机器人整体的行进和转弯。


5.根据权利要求2所述的随动式遥控操作台，其特征在于，所述脚踏开关包括：第一开关(8)、第二开关(9)和第三开关(10)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：唐侃，彭清华，杨子健，张蒙，张浩，李慧娟，王昱天，周砚，
申请(专利权)人：航天时代电子技术股份有限公司，北京航天创新专利投资中心有限合伙，
类型：发明
国别省市：北京;11