【技术实现步骤摘要】
本技术涉及工业机械，尤其涉及一种仿生体感机械手。
技术介绍
1、近年来，随着机器人技术的不断发展，工业和航空航天领域对高速度、高精度、高负载自重比的机器人结构的需求越来越大。在如今的社会，实现生产的机械化和自动化已成为必然的趋势，依靠机械手代替人类从事繁重劳动，不仅提高了工作效率，还能保障从事危险工作或接触危险品工作人员的人身安全。因此，模仿人手和臂的某些动作功能、具备柔软性，按照固定程序进行抓取、搬运物件或操作工具的自动操作机械手应运而生。
2、然而，传统意义上的机械手局限于微机控制和程序控制，无法实现灵活操作，操作方式复杂且不直观，存在一定的操作门槛，且在人机交互方面效果较差。传统机械手也无法完美复制人手高自由度的灵巧性，缺乏全覆盖高灵敏度的传感性，无法在全尺寸上覆盖传感器，并且无法通过体感和语音操控进行操作。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本技术的目标是提供一种仿生体感机械手，具备高灵敏度和强人机交互性，能够实现体感和语音操控。
2、本技术所采用的技术方案是：一种仿生体感机械手，包括体感手套、仿生机械手和移动二维云台，其中：
3、所述体感手套用于捕获人手姿态；
4、所述仿生机械手用于模拟人手关节的运动；
5、所述移动二维云台用于支撑仿生机械手；
6、所述体感手套与仿生机械手采用无线连接方式，用于将体感手套捕获的人手姿态并传递给仿生机械手；
7、所述移动二维云台与仿生机械手连接，用于控
8、进一步，所述体感手套包括弯曲度传感器和六轴传感器，其中：
9、所述弯曲度传感器位于体感手套手指位置，用于感知手指的弯曲程度，并将弯曲程度转化为电压模拟量输出；
10、所述六轴传感器位于体感手套掌心位置，用于检测佩戴者手部的位移情况。
11、进一步，所述仿生机械手包含语音识别模块和若干个舵机，其中：
12、所述语音识别模块用于将操作者的语音指令转化为仿生机械手的动作；
13、所述舵机可分为第一关节舵机、第二关节舵机和掌心舵机；
14、所述第一关节舵机用于调整第一关节的弯曲程度；
15、所述第二关节舵机用于调整第二关节的弯曲程度；
16、所述掌心舵机用于调整拇指的弯曲程度。
17、进一步，所述移动二维云台包括机械二维云台和四轮小车，其中：
18、所述机械二维云台用于支撑仿生机械手，并控制仿生机械手掌心的方位；
19、所述四轮小车连接机械二维云台，用于控制仿生机械手的位移。
20、进一步，所述一种仿生体感机械手包括第一体感控制模式、第二体感控制模式、第三体感控制模式和语音控制模式。
21、进一步，所述第一体感控制模式，其控制流程如下：
22、通过弯曲度传感器感知手指的弯曲程度，得到电压模拟量输出；
23、对电压模拟量输出进行卡尔曼一阶滤波，得到预测值；
24、构建并求解驱动舵机的pwm值与预测值的线性关系；
25、根据驱动舵机的pwm值对仿生机械手的手部姿态进行控制。
26、进一步，所述第二体感控制模式，其控制流程如下：
27、通过六轴传感器感知佩戴者手部的空间加速度变化情况，得到x轴和y轴的加速度；
28、分别构建x轴和y轴的加速度与仿生机械手在x轴和y轴的位移距离的关系；
29、基于设定阈值对x轴和y轴的加速度进行判断，得到判断信息；
30、根据x轴和y轴的位移距离和判断信息对四轮小车的移动进行控制。
31、进一步，所述第三体感控制模式，其控制流程如下：
32、通过六轴传感器对体感手套进行dmp解算，得到体感手套的俯仰角和偏航角；
33、基于体感手套的俯仰角和偏航角变化对机械二维云台的俯仰角和偏航角进行控制。
34、进一步，所述语音控制模式，其控制流程如下：
35、通过语音识别模块解读语音指令，得到控制信息；
36、基于控制信息控制仿生机械手的关节运动和移动。
37、本技术的有益效果是：本技术通过弯曲度传感器和六轴传感器构建体感手套，进而实时捕获佩戴者的人手姿态，并以低延迟和低误差的方式将数据无线传输至机械手臂，实现对机械手指关节运动的精确控制；六轴传感器还能够捕捉到手部整体的移动情况，通过与仿生机械臂连接的机械二维云台和四轮小车带动仿生机械臂移动；利用六轴传感器的dmp解算得到体感手套的俯仰角和偏航角，控制机械二维云台的俯仰角和偏航角；利用语音识别模块解读语音指令，控制仿生机械手的关节运动和移动。
38、附图说明
39、图1是本技术一种仿生体感机械手的结构图；
40、图2是本技术一种仿生体感机械手的仿生机械手结构图；
41、图3是本技术一种仿生体感机械手的体感手套结构图；
42、图4是本技术一种仿生体感机械手的移动二维云台结构图；
43、图5是本技术一种仿生体感机械手的电压模拟量输出信号图；
44、图6是本技术一种仿生体感机械手的卡尔曼一阶滤波预测值的信号图；
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1.一种仿生体感机械手，其特征在于，包括体感手套、仿生机械手和移动二维云台，其中：
2.根据权利要求1所述一种仿生体感机械手，其特征在于，所述体感手套包括弯曲度传感器和六轴传感器，其中：
3.根据权利要求1所述一种仿生体感机械手，其特征在于，所述仿生机械手包含语音识别模块和若干个舵机，其中：
4.根据权利要求1所述一种仿生体感机械手，其特征在于，所述移动二维云台包括机械二维云台和四轮小车，其中：
【技术特征摘要】
1.一种仿生体感机械手，其特征在于，包括体感手套、仿生机械手和移动二维云台，其中：
2.根据权利要求1所述一种仿生体感机械手，其特征在于，所述体感手套包括弯曲度传感器和六轴传感器，其中：
3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：林厚健，钟杜荣，莫志术，陈晓君，黄沛粼，陈淑玮，
申请(专利权)人：嘉应学院，
类型：新型
国别省市：
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