[发明专利]穿戴式体感控制机械手

权利要求书

1.一种穿戴式体感控制机械手，其特征在于，包括：

机械手，每个关节都装有舵机进行精确的角度控制；

无线终端数据处理及发射系统，用于机械手数据的无线传输、处理和驱动控制；

人体手臂姿态数据采集系统，用于采集人体关节处的角度信息；

手臂控制端数据处理及发射系统，用于手臂控制端数据的无线传输和处理；

机械手和无线终端数据处理及发射系统相连，人体手臂姿态数据采集系统与手臂控制端数据处理及发射系统相连，手臂控制端数据处理及发射系统与无线终端数据处理及发射系统通过无线信号进行数据通讯。

2.根据权利要求1所述的穿戴式体感控制机械手，其特征在于，所述无线终端数据处理及发射系统，包括主控系统B以及与主控系统B连接的摄像头模块、无线模块B和舵机驱动模块；主控系统B用于驱动无线模块与摄像头模块，并对传输的数据进行处理，转化成PWM控制信号；摄像头模块用于捕捉机械手的实时运行数据；无线模块B用于接收远程传输过来的人体手臂姿态数据，以及进行机械手实时画面的传输；舵机驱动模块对舵机输出PWM控制信号，驱动机械手上的舵机。

3.根据权利要求2所述的穿戴式体感控制机械手，其特征在于，所述摄像头模块安装在机械手的前方。

4.根据权利要求1所述的穿戴式体感控制机械手，其特征在于，所述手臂控制端数据处理及发射系统，包括无线模块A以及主控系统A，主控系统A用于对人体手臂姿态数据采集系统采集的数据进行数据的耦合处理，无线模块A用于将处理的数据传送给无线终端数据处理及发射系统。

5.根据权利要求1所述的穿戴式体感控制机械手，其特征在于，所述人体手臂姿态数据采集系统包括传感器模块，由陀螺仪与加速度传感器组成，负责采集人体关节处的角度信息，然后传送给手臂控制端数据处理及发射系统。

6.根据权利要求5所述的穿戴式体感控制机械手，其特征在于，所述人体手臂姿态数据采集系统采集人体关节处的角度信息的步骤为：所述陀螺仪与加速度传感器数据融合，获得在以地面为参考系的坐标下的yaw、pitch、row三个欧拉角数据，通过将关节两边的陀螺仪与加速度传感器角度数据做差比较，获得人体手臂关节的弯曲角度、旋转角度。

7.根据权利要求5所述的穿戴式体感控制机械手，其特征在于，所述人体手臂姿态数据采集系统中陀螺仪与加速度传感器分别安装在肘关节和手腕关节内侧上下两边1-2cm处以及手指上。

8.根据权利要求1所述的穿戴式体感控制机械手，其特征在于，所述机械手由6个舵机构成，舵机分别对应于手臂上肢关节、肘关节、手腕关节以及手的开合自由度，各个关节通过钢结构相互连接。

9.根据权利要求1所述的穿戴式体感控制机械手，其特征在于，还包括显示器，用于显示机械手所处的实际位置与外界的环境信息，与主控系统A相连。

10.根据权利要求1所述的穿戴式体感控制机械手，其特征在于，还包括电源模块，用于为各个模块供电。