[发明专利]仿人机械手臂体感控制方法及装置

权利要求书

1.一种机械手臂控制方法，其特征在于，所述方法包括：

采集目标用户的第一运动参数；

根据所述第一运动参数，采用预设的算法计算出机械臂的第二运动参数；

根据所述第二运动参数生成运动控制指令，以及将所述控制指令发送到所述机械臂，所述运动控制指令用于指示所述机械臂根据所述第二运动参数进行运动；

所述第一运动参数包括脊柱旋转四元数QA、上臂旋转四元数QB和下臂旋转四元数QC；

所述机械臂包括上臂、下臂和运动装置，所述根据所述第一运动参数，采用预设的算法计算出机械臂的第二运动参数，包括：

根据所述脊柱旋转四元数QA，确定出上臂投影平面的第一坐标系，以及根据所述上臂旋转四元数QB，确定出上臂投影平面的第二坐标系；

根据所述上臂旋转四元数QB，在所述第一坐标系中确定出所述上臂的方向向量VU，以及根据所述下臂旋转四元数，在所述第二坐标系中确定出所述下臂的方向向量VD；

获取所述上臂的方向向量VU在所述第一坐标系的X轴方向上的投影B1、所述上臂的方向向量VU在所述第一坐标系的在Y轴方向上的投影B2、所述下臂的方向向量VD在所述第二坐标系的X轴方向上的投影B3、以及所述下臂的方向向量VD在所述第二坐标系的在Y轴方向上的投影B4；

获取所述机械臂中的运动装置的运动参数，所述运动参数包括所述机械臂中的旋转装置的旋转范围；

根据所述B1、B2、B3、B4和所述运动装置的运动参数，确定出所述机械臂的运动参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述机械臂的目标运动姿势；

若所述目标运动姿势与所述目标用户的参考运动姿势不同，则根据所述目标运动姿势和所述参考运动姿势生成姿势调整参数；

生成姿势调整指令，以及将所述姿势调整指令发送到所述机械臂，所述姿势调整指令携带所述姿势调整参数。

3.一种机械手臂控制装置，其特征在于，应用于仿人机械手臂体感控制系统，所述装置包括采集单元、计算单元和发送单元，其中，

所述采集单元，用于采集目标用户的第一运动参数；

所述计算单元，用于根据所述第一运动参数，采用预设的算法计算出机械臂的第二运动参数；

所述发送单元，用于根据所述第二运动参数生成运动控制指令，以及将所述控制指令发送到所述机械臂，所述运动控制指令用于指示所述机械臂根据所述第二运动参数进行运动；

所述第一运动参数包括脊柱旋转四元数QA、上臂旋转四元数QB和下臂旋转四元数QC；

所述机械臂包括上臂、下臂和运动装置，在所述根据所述第一运动参数，采用预设的算法计算出机械臂的第二运动参数方面，所述计算单元具体用于：

根据所述脊柱旋转四元数QA，确定出上臂投影平面的第一坐标系，以及根据所述上臂旋转四元数QB，确定出上臂投影平面的第二坐标系；

根据所述上臂旋转四元数QB，在所述第一坐标系中确定出所述上臂的方向向量VU，以及根据所述下臂旋转四元数，在所述第二坐标系中确定出所述下臂的方向向量VD；

获取所述上臂的方向向量VU在所述第一坐标系的X轴方向上的投影B1、所述上臂的方向向量VU在所述第一坐标系的在Y轴方向上的投影B2、所述下臂的方向向量VD在所述第二坐标系的X轴方向上的投影B3、以及所述下臂的方向向量VD在所述第二坐标系的在Y轴方向上的投影B4；

获取所述机械臂中的运动装置的运动参数；

根据所述B1、B2、B3、B4和所述运动装置的运动参数，确定出所述机械臂的运动参数。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述仿人机械手臂体感控制装置还用于：

获取所述机械臂的目标运动姿势；

若所述目标运动姿势与所述目标用户的参考运动姿势不同，则根据所述目标运动姿势和所述参考运动姿势生成姿势调整参数；

生成姿势调整指令，以及将所述姿势调整指令发送到所述机械臂，所述姿势调整指令携带所述姿势调整参数。