基于手势识别的机械臂位姿控制方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2024-09-30 08:58:13
本发明要克服现有技术的上述缺点,提出一种基于手势识别的机械臂位姿控制方法。首先该方法需要通过蓝牙无线通信技术,进行手势信号与机械臂之间的无线通信,而且无线控制可以扩展工作空间;其次该系统采用两个智能腕带,通过它们所采集到的数据得出人臂的姿态和手势从而将其转换成机械臂控制的指令,使用智能腕带使采集到的数据更加稳定,计算结果更加准确,控制机械臂也更加准确;最后该系统利用肌电信号和陀螺仪信号来识别手势,识别的精度更高,效果更好。
基于手势识别的机械臂位姿控制方法,使得可以通过智能腕带获取人臂的位姿,再将位姿通过正逆运动学,求解出工作机械臂每个关节角的角度;具体实施是智能腕带通过蓝牙无线连接PC端,将智能腕带模块采集的肌电信号传输给远程客户端;远程客户端接收到信号后,将信号转到数据处理模块,在数据处理模块中,对信号进行滤波降噪处理,处理后将手势分类;在数据处理模块中去除噪声之后再利用正逆运动学来求解关节角度;通过两个智能腕带获取操作人员的手臂的关节角度;之后就可以通过远程客户端将关节角度的信号以及操作指令信号传递给智能腕带模块;然后将手势动作的信号发送给仿真模块中的仿真机械臂;仿真臂发送信号给工作机械臂,机械臂执行命令。
基于手势识别的机械臂位姿控制方法具有广阔的应用前景,以下是一些可能的应用领域和前景:
工业自动化:在工厂生产线上,工人可以通过手势控制机械臂完成复杂的操作,提高生产效率和质量。
医疗领域:医生可以在手术中通过手势控制机械臂进行精细的操作,减少手术风险和疲劳。
助残设备:为残障人士提供更加便捷的控制方式,帮助他们更好地融入社会。
危险环境作业:在危险环境中,如核电站、矿区等,工作人员可以远程控制机械臂进行操作,确保人员安全。
教育科研:在教育和科研领域,手势识别机械臂可以作为教学工具,帮助学生更好地理解机器人技术。
智能家居:用于控制智能家居中的各种设备,如电视、空调、窗帘等,提供更加便捷的生活体验。
浙江工业大学是东部沿海地区第一所省部共建高校、首批国家“高等学校创新能力提升计划”(2011计划)协同创新中心牵头高校和浙江省首批重点建设高校,坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。学校坚持立德树人根本任务,以拔尖创新人才为引领、高级应用型人才为主体、复合型人才为特色,大力培养德智体美劳全面发展,富有家国情怀、国际视野、创新精神和实践能力的行业精英和领军人才。
本发明的优点和积极效果是:
本发明设计了PC端软件,使用蓝牙无线通信技术,相较于传统的示教器,蓝牙无线通信可以避免有线的拘束,还可以应用于危险环境中;该系统采用肌电信号和陀螺仪信号实现手势的识别,识别精度更高,识别的手势更多,控制机械臂更准确;并对信号进行滤波处理,能够对信号进一步优化;数据处理模块对数据进行正逆运动学求解使再次提高了手势识别的精度和效率;其扩展的智能腕带握拳复位指令,可以实现控制机械臂无线复位,提高了机械臂复位的灵活性和实用性;通过腕带姿态控制的手势识别方式实现了勉力矩传感器的机器人位置控制。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。