[发明专利]一种基于人体自然引导的机器人控制器

说明书

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，特别是一种基于人体自然引导的机器人控制器。

背景技术

一个完整的机器人应用与导入，主要由示教和再现两大步骤构成：

示教：

面对任何一项新事物，都有一个学习的过程，机器人也不例外，由于现阶段的机器人智能程度还很弱，无法通过语言和思想来交流，所以必须通过手把手的轨迹跟踪记录方式来进行示教，常用的示教方式是由人工导引机器人末端执行器来完成轨迹的记录，或用示教盒对机器人进行编程来使机器人完成预期的动作。

再现：

机器人控制器将示教过程中记录下来的步骤，转化成程序和指令，经过优化后，再一步一步地去控制机器人的执行机构，从而完成预期的动作。

由上可知，机器人的运动学模型和执行效率依赖于示教人员的理论水平和实际经验，需要长时间反复调整和优化，一般操作人员无法执行编程修改，适应不了快速柔性变换的要求。

发明内容

发明的目的是要提供一种基于人体自然引导的机器人控制器。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种基于人体自然引导的机器人控制器，包括：基于PC的控制器、32路陀螺仪/加速度引导模块、示教设置单元、视觉检测单元、屏幕显示单元、64轴运动控制模块、执行单元、64路实时I/O模块；所述32路陀螺仪/加速度引导模块、示教设置单元和视觉检测单元的信号输出端通过总线接口与基于PC的控制器的信号输入端，基于PC的控制器的信号输出端通过总线接口连接屏幕显示单元的信号输入端；基于PC的控制器分别通过串行总线与64轴运动控制模块和64路实时I/O模块连接，64轴运动控制模块的信号输出端连接执行单元信号输入端，执行单元的信号输出端反馈连接到64轴运动控制模块的信号输入端；所述后台实时操作系统、动作数据捕捉与传输程序、运动控制程序、前台配置程序、人机操作界面组成嵌入基于PC的控制器内。

作为优选，所述基于PC的控制器通过串行总线连接有管理服务器，管理服务器通过串行总线有数据库。

与现有技术相比，本发明引入了关键的人体动作捕捉单元，可以让普通熟练操作员工，双手佩戴上这套系统，进行与平常一样的正常作业，该人体动作捕捉单元会将所有动作记录储存下来，然后机器人就会将该熟练员工的技能再现出来。这种基于人体引导的示教方式自然符合运动控制学和最优路径选择，优于机械生硬的示教方式，提高效率同时减少了对专业人员的需求。

附图说明

图1为本发明的机器人控制器总体结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示的一种基于人体自然引导的机器人控制器，包括：基于PC的控制器、32路陀螺仪/加速度引导模块、示教设置单元、视觉检测单元、屏幕显示单元、64轴运动控制模块、执行单元、64路实时I/O模块；所述32路陀螺仪/加速度引导模块、示教设置单元和视觉检测单元的信号输出端通过总线接口与基于PC的控制器的信号输入端，基于PC的控制器的信号输出端通过总线接口连接屏幕显示单元的信号输入端；基于PC的控制器分别通过串行总线与64轴运动控制模块和64路实时I/O模块连接，64轴运动控制模块的信号输出端连接执行单元信号输入端，执行单元的信号输出端反馈连接到64轴运动控制模块的信号输入端；所述后台实时操作系统、动作数据捕捉与传输程序、运动控制程序、前台配置程序、人机操作界面组成嵌入基于PC的控制器内；所述基于PC的控制器通过串行总线连接有管理服务器，管理服务器通过串行总线有数据库。

基于PC的控制器：考虑到开放性、可扩展性以及可以利用的各类资源，系统采用基于PC的架构，核心为一块专业订制的PC主板，适用于各种恶劣工业环境下的机器人应用。