[发明专利]一个远程操作的穿戴式遥控操作平台

说明书

本发明公开了一个远程操作的穿戴式遥控操作平台，涉及到机器人系统领域，包括信息采集装置、信息显示装置、通信系统、移动操作平台和仿人机械臂，其中：所述信息采集装置和信息显示装置，是用于完成操作人员的上体信息采集、双足数据采集、以及环境信息回馈显示数据显示装置；所述通信装置，是用于完成数据通讯、传感器信息获取和数据记录；所述移动操作平台，是用于接收移动平台运动控制指令、实现移动平台运动。本发明结合机械臂运动及控制基本原理，搭建以硬件、传感器、执行机构以及通讯网络为支撑的系统架构，实现“采集—传输—控制—反馈”的控制回路以及可移动平台的远程控制，达到人在回路实时控制。

技术领域

本发明涉及机器人系统领域，特别涉及一个远程操作的穿戴式遥控操作平台。

背景技术

长期以来，人类一直希望有一种能够代替自身进入危险操作现场对危险品进行操作的平台。人形机器人目前来看具有极大的可能实现这一梦想，可当前的人工智能水平又不足以完全支持人形机器人在复杂且会有突发事件的操作现场进行工作。根据这一矛盾，我们拟设计出一款“人在回路”并能够实现远程操作、完成各种复杂动作且适应多种环境的特种移动平台。因此，发明一个远程操作的穿戴式遥控操作平台来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一个远程操作的穿戴式遥控操作平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一个远程操作的穿戴式遥控操作平台，包括信息采集装置、信息显示装置、通信系统、移动操作平台和仿人机械人，其中：

所述信息采集装置和信息显示装置，用于完成操作人员的上体信息采集、双足数据采集、以及环境信息回馈显示；

所述通信系统，用于完成数据通讯、传感器信息获取和数据记录；

所述移动操作平台，用于接收移动平台运动控制指令、实现移动平台运动；

所述信息采集装置包括上体信息采集系统和双足数据采集系统，所述上体信息采集系统是由多元穿戴式传感器和多MEMS传感器构成，且通过多元穿戴式传感器和多MEMS传感器获取人体各穿戴位置实时数据，并且对穿戴位置姿态进行初步解算和融合以得到各准确穿戴位置姿态，并通过数据转换得到机器人躯干、大小臂及手部姿态四元数据进行姿态数据映射得到仿人机械人的实时控制指令；

所述移动操作平台包括环境监测及信息采集装置、机器人上体控制装置和移动平台控制装置，并且通过独立的PLC利用通信系统与信息采集装置及信息显示装置接通，其中：

所述环境监测及信息采集装置，用于对机器人周围环境进行数据检测和采集；所述机器人上体控制装置，用于对机器人躯干、大小臂和手部姿态进行控制；所述移动平台控制装置，用于对移动平台发送控制指令，使得移动平台进行移动。

优选的，所述通信系统包括左手手套单片机一、右手手套单片机二、双足运动单片机三、移动平台单片机四和移动平台单片机五，并且通信系统采用非结构分布局域网络使得任一点均至少与两条线路相邻。

优选的，所述环境监测及信息采集装置包括传感器模块一、传感器模块二和传感器模块三，其中所述传感器模块一、传感器模块二和传感器模块三分别设置成微电子陀螺仪、薄膜弯曲度传感器和压力或红外传感器。

优选的，所述微电子陀螺仪、薄膜弯曲度传感器和压力或红外传感器分别通过I2C传输协议、ADC转串口协议和0-1准则生成控制指令接通至PLC中。

优选的，所述移动平台控制装置设置为执行机构一，所述执行机构一包括移动平台，PLC发送驱动以及控制信号控制执行机构一。

优选的，所述机器人上体控制装置包括执行机构二和执行机构三，所述执行机构二包括机械臂，PLC发送UART串口协议解析PWM控制所述执行机构二，所述执行机构三包括仿生手，PLC发送UART串口协议解析PWM控制执行机构三。