[发明专利]仿人机械手臂体感控制方法及装置

说明书

本申请实施例提供一种机械手臂控制方法及装置，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，因此，能够提一定程度上降低对机械臂进行控制时的时延。

技术领域

本申请涉及机器控制技术领域，具体涉及一种仿人机械手臂体感控制方法及装置。

背景技术

体感控制是人机交互领域的热点方向，而机械臂的体感控制是当前机器人学研究中的一个新兴方向。与机械臂的传统控制方式相比，体感控制具有许多优点：直观性，便捷性和易用性。

通常，基于体感设备的控制方法采用可Kinect、深度摄像头等设备来采集骨骼信息，这种设备需要大运算力的配合，例如电脑、手机等设备,生产成本大，量产可实现化低。这些方法获取人体骨骼信息后，大多通过视觉结合深度信息来推演人体关节位置，通过复杂运算和模糊性推理射到机器人关节角用于控制机器人，导致了在运算时的运算效率低，进而造成了在对机器进行控制时的时延较高。

发明内容

本申请实施例提供一种仿人机械手臂体感控制方法及装置，能够提一定程度上降低对机械臂进行控制时的时延。

本申请实施例的第一方面提供了一种机械手臂控制方法，应用于仿人机械手臂体感控制系统，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。

结合本申请实施例的第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，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。

结合申请实施例的第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，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；

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。

结合申请实施例的第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述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，包括：

通过预设的公式获取B1、B2、B3和B4，具体如下：