一種基于數據手套的移動機械手控制裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種基于數據手套的移動機械手控制裝置，包括便攜式顯示裝置、數據手套和移動機械手控制器；所述數據手套與移動機械手控制器之間以及便攜式顯示裝置與移動機械手控制器之間均為單向通信。本發明專利技術結構簡單、操作方便，可以實現多種控制模式，同時精度高，響應快。

【技術實現步驟摘要】
一種基于數據手套的移動機械手控制裝置
本專利技術涉及一種控制裝置，尤其涉及一種基于數據手套的移動機械手控制裝置。
技術介紹
目前，移動機器人社會生活的各個領域均得到了廣泛的應用，尤其在強輻射、高溫、劇毒、易爆等高危環境下更是發揮了不可替代的作用。目前針對移動機器人的遙控方式主要有上位機控制、拉線控制及手柄搖桿控制等，這些控制方式雖已得到實際應用，但均存在不同程度的缺點，如上位機控制操作不直觀，拉線控制攜帶、操作不方便，而手柄搖桿控制則不便于進行參數輸入等，因此研究更為有效的遙控方式具有重要意義。
技術實現思路
針對現有技術存在的上述問題，本專利技術的目的在于提供一種基于數據手套的移動機械手控制裝置。本專利技術提供了一種基于數據手套的移動機械手控制裝置，包括便攜式顯示裝置、數據手套和移動機械手控制器；所述便攜式顯示裝置設有微控制器Ⅰ、無線通信模塊Ⅰ、顯示模塊和直流穩壓電源Ⅰ，所述微控制器Ⅰ分別與無線通信模塊Ⅰ、顯示模塊和直流穩壓電源Ⅰ相連；所述數據手套設有微控制器Ⅱ、無線通信模塊Ⅱ、方位傳感器Ⅱ、指套和直流穩壓電源Ⅱ，所述微控制器Ⅱ分別與無線通信模塊Ⅱ、方位傳感器Ⅱ、指套和直流穩壓電源Ⅱ相連；所述移動機械手控制器設有微控制器Ⅲ、無線通信模塊Ⅲ、攝像頭、速度傳感器、方位傳感器Ⅲ、機械手臂驅動模塊、小車驅動模塊和直流穩壓電源Ⅲ，所述微控制器Ⅲ分別與無線通信模塊Ⅲ、攝像頭、速度傳感器、方位傳感器Ⅲ、機械手臂驅動模塊、小車驅動模塊和直流穩壓電源Ⅲ相連；所述數據手套與移動機械手控制器之間以及便攜式顯示裝置與移動機械手控制器之間均為單向通信，即數據手套通過無線通信模塊Ⅱ將控制指令發送給移動機械手控制器，移動機械手控制器則通過其無線通信模塊Ⅲ接收數據手套發送的控制指令，同時將其狀態信息及視頻信息發送給便攜式顯示裝置，便攜式顯示裝置則通過其無線通信模塊Ⅰ接收該信息予以實時顯示。優選地，所述指套設有拇指指套、食指指套、中指指套、無名指套及小指指套，所述食指指套、中指指套、無名指套及小指指套分別與微控制器Ⅱ相連，所述拇指指套與直流穩壓電源Ⅱ相連，所述食指指套、中指指套、無名指套及小指指套通過分別與拇指指套接觸，以產生相應的控制信號傳送給微控制器Ⅱ。優選地，所述顯示模塊接收微控制器Ⅰ輸出的數據信息并予以顯示，所述方位傳感器Ⅱ用于將操作者的手勢信號轉換為電信號并傳送給微控制器Ⅱ。優選地，所述攝像頭用于監視機械手及小車的運動狀態并將相應的視頻信息傳送給微控制器Ⅲ，所述速度傳感器用于檢測小車的運動速度并將相應的輸出信號傳送給微控制器Ⅲ，所述方位傳感器Ⅲ用于檢測小車的運動方向并輸出相應的信號給微控制器Ⅲ,。優選地，所述機械手臂驅動模塊接收微控制器Ⅲ輸出的控制信號并控制機械手臂按要求動作，所述小車驅動模塊接收微控制器Ⅲ輸出的控制信號并控制小車按要求的速度和方向運動。優選地，所述直流穩壓電源Ⅰ、直流穩壓電源Ⅱ及直流穩壓電源Ⅲ分別用于給便攜式顯示裝置、數據手套及移動機械手控制器提供工作電源。本專利技術結構簡單、操作方便。同時通過數據手套進行工作模式選擇，即選擇控制小車運動還是機械手動作，再通過數據手套的方位傳感器Ⅱ將操作者的手勢轉換為電信號，并將該信號發送給移動機械手控制器以控制小車或機械手的運動方向。還通過數據手套的指套接觸操作以實現小車運動方向的點動調節或機械手的抓取等操作，移動機械手控制器接收數據手套發送的控制指令，又能采集方位傳感器Ⅲ與速度傳感器的反饋信號，使小車的實際運動方向和速度與設定值保持一致，另外通過借助攝像頭可實現機械手對操作對象的抓取等操作。附圖說明圖1本專利技術的結構框圖；圖2本專利技術的移動機械手控制器控制流程圖；圖3本專利技術的數據手套控制流程圖；圖4本專利技術的便攜式顯示裝置控制流程圖。具體實施方式下面結合實施方式及附圖對本專利技術作進一步詳細、完整地說明。如圖1-4所示,，一種基于數據手套的移動機械手控制裝置包括便攜式顯示裝置、數據手套及移動機械手控制器。其中便攜式顯示裝置包括微控制器Ⅰ1、無線通信模塊Ⅰ2、顯示模塊3及直流穩壓電源Ⅰ4，所述微控制器Ⅰ1分別與無線通信模塊Ⅰ2、顯示模塊3相連；數據手套包括微控制器Ⅱ5、無線通信模塊Ⅱ6、方位傳感器Ⅱ7、拇指指套8、食指指套9、中指指套10、無名指套11、小指指套12及直流穩壓電源Ⅱ13，所述微控制器Ⅱ5分別與無線通信模塊Ⅱ6、方位傳感器Ⅱ7、食指指套9、中指指套10、無名指套11、小指指套12相連，所述拇指指套8與直流穩壓電源Ⅱ13相連；移動機械手控制器包括微控制器Ⅲ14、無線通信模塊Ⅲ15、攝像頭16、速度傳感器17、方位傳感器Ⅲ18、機械手臂驅動模塊19、小車驅動模塊20及直流穩壓電源Ⅲ21，所述微控制器Ⅲ14分別與無線通信模塊Ⅲ15、攝像頭16、速度傳感器17、方位傳感器Ⅲ18、機械手臂驅動模塊19、小車驅動模塊20相連。微控制器Ⅰ1通過無線通信模塊Ⅰ2接收移動機械手控制器發送的狀態信號和視頻信息，并輸出給顯示模塊3予以實時顯示。無線通信模塊Ⅰ2用于接收移動機械手控制器發送的狀態信號和視頻信息，并傳送給微控制器Ⅰ1。顯示模塊3接收微控制器Ⅰ1輸出的數據或視頻信息并予以顯示。微控制器Ⅱ5接收方位傳感器Ⅱ7及各手指指套接觸產生的控制信號，并將上述信號經相關處理后經無線通信模塊Ⅱ6發送給移動機械手控制器。無線通信模塊Ⅱ6接收微控制器Ⅱ5輸出的控制信號并將其發送給移動機械手控制器。方位傳感器Ⅱ7將操作者的手勢轉換為電信號供微控制器Ⅱ5采樣。食指指套9、中指指套10、無名指套11及小指指套12分別接微控制器Ⅱ5的IO口，當拇指指套8分別與食指指套9、中指指套10、無名指套11或小指指套12接觸時，相應的IO口輸入高電平信號，微控制器Ⅱ5采集該信號可向移動機械手控制器發送相關控制指令以實現小車運動方向的點動調節或機械手抓取等操作。微控制器Ⅲ14接收數據手套發出的控制指令，在控制小車運動模式時可通過采集速度傳感器17和方位傳感器Ⅲ18的反饋信號，使小車的實際運動方向和速度與設定值保持一致，而在控制機械手動作模式時則可根據控制指令完成對機械手進行抓取等操作，另外微控制器Ⅲ14還將采集的相關狀態信息和視頻信息經無線通信模塊Ⅲ15發送給便攜式顯示裝置。無線通信模塊Ⅲ15根據微控制器Ⅲ14的控制要求完成信息的輸入和輸出。攝像頭16將視頻圖像轉換為電信號傳送給微控制器Ⅲ14。速度傳感器17檢測小車的實際運動速度并將其轉換為電信號供微控制器Ⅲ14采樣。方位傳感器Ⅲ18用于檢測小車的實際運動方向并將其轉換為電信號供微控制器Ⅲ14采樣。機械手臂驅動模塊19接受微控制器Ⅲ14的控制信號驅動機械手臂動作。小車驅動模塊20接受微控制器Ⅲ14的控制信號驅動小車運動。直流穩壓電源Ⅰ4、直流穩壓電源Ⅱ13及直流穩壓電源Ⅲ21分別用于給便攜式顯示裝置、數據手套及移動機械手控制器提供工作電源。如圖2所示，首先進行初始化，然后進行攝像頭視頻信號采集，并將采集到的視頻信號經微控制器Ⅲ14處理后發送給便攜式顯示裝置予以顯示，待圖像顯示正常后，進入模式選擇。通過微控制器Ⅱ采集手指指套的接觸信號以進行工作模式選擇，工作模式包括小車運動模式和機械手動作模式，若選擇小車運動模式，則首先進行小車運動速度設定，然后起動小車運行，之后通過無線通本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于數據手套的移動機械手控制裝置，其特征在于，包括便攜式顯示裝置、數據手套和移動機械手控制器；所述便攜式顯示裝置設有微控制器Ⅰ、無線通信模塊Ⅰ、顯示模塊和直流穩壓電源Ⅰ，所述微控制器Ⅰ分別與無線通信模塊Ⅰ、顯示模塊和直流穩壓電源Ⅰ相連；所述數據手套設有微控制器Ⅱ、無線通信模塊Ⅱ、方位傳感器Ⅱ、指套和直流穩壓電源Ⅱ，所述微控制器Ⅱ分別與無線通信模塊Ⅱ、方位傳感器Ⅱ、指套和直流穩壓電源Ⅱ相連；所述移動機械手控制器設有微控制器Ⅲ、無線通信模塊Ⅲ、攝像頭、速度傳感器、方位傳感器Ⅲ、機械手臂驅動模塊、小車驅動模塊和直流穩壓電源Ⅲ，所述微控制器Ⅲ分別與無線通信模塊Ⅲ、攝像頭、速度傳感器、方位傳感器Ⅲ、機械手臂驅動模塊、小車驅動模塊和直流穩壓電源Ⅲ相連；所述數據手套與移動機械手控制器之間以及便攜式顯示裝置與移動機械手控制器之間均為單向通信，即數據手套通過無線通信模塊Ⅱ將控制指令發送給移動機械手控制器，移動機械手控制器則通過其無線通信模塊Ⅲ接收數據手套發送的控制指令，同時將其狀態信息及視頻信息發送給便攜式顯示裝置，便攜式顯示裝置則通過其無線通信模塊Ⅰ接收該信息予以實時顯示。

【技術特征摘要】
1.一種基于數據手套的移動機械手控制裝置，其特征在于，包括便攜式顯示裝置、數據手套和移動機械手控制器；所述便攜式顯示裝置設有微控制器Ⅰ、無線通信模塊Ⅰ、顯示模塊和直流穩壓電源Ⅰ，所述微控制器Ⅰ分別與無線通信模塊Ⅰ、顯示模塊和直流穩壓電源Ⅰ相連；所述數據手套設有微控制器Ⅱ、無線通信模塊Ⅱ、方位傳感器Ⅱ、指套和直流穩壓電源Ⅱ，所述微控制器Ⅱ分別與無線通信模塊Ⅱ、方位傳感器Ⅱ、指套和直流穩壓電源Ⅱ相連；所述移動機械手控制器設有微控制器Ⅲ、無線通信模塊Ⅲ、攝像頭、速度傳感器、方位傳感器Ⅲ、機械手臂驅動模塊、小車驅動模塊和直流穩壓電源Ⅲ，所述微控制器Ⅲ分別與無線通信模塊Ⅲ、攝像頭、速度傳感器、方位傳感器Ⅲ、機械手臂驅動模塊、小車驅動模塊和直流穩壓電源Ⅲ相連；所述數據手套與移動機械手控制器之間以及便攜式顯示裝置與移動機械手控制器之間均為單向通信，即數據手套通過無線通信模塊Ⅱ將控制指令發送給移動機械手控制器，移動機械手控制器則通過其無線通信模塊Ⅲ接收數據手套發送的控制指令，同時將其狀態信息及視頻信息發送給便攜式顯示裝置，便攜式顯示裝置則通過其無線通信模塊Ⅰ接收該信息予以實時顯示。2.如權利要求1所述的基于數據手套的移動機械手控制裝置，其特征在于，所述指套設有拇指指套、食指指套、中指指套、無名指...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張小平，葉旺，邱育，
申請(專利權)人：湖南科技大學，
類型：發明
國別省市：湖南,43