一种基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法
【专利摘要】本发明涉及机器人自动化控制领域，尤其涉及一种基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法，包括：操作者观察通用机器人末端位置与目标位置的差别，建立操作者手掌与通用机器人末端之间的运动位置关系；在设定的时间间隔内，当操作者手掌向着目标位置运动时，视觉设备识别并存储操作者手掌相对于所述视觉设备运动的多个第一坐标，并将多个第一坐标变化到所述通用机器人的坐标系中，所述通用机器人末端按照变化后的第一坐标的运动向目标位置运动。本发明改变了目前传统的人机交互方式，摆脱了对物理操控器的依赖，降低了操控难度，提高了操控效率，增强了操控体验。
【专利说明】一种基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机器人自动化控制领域，尤其涉及一种基于视觉识别的通用机器人末 端位置的操控方法。
【背景技术】
[0002] 在机器人自动化行业，对机器人位置的操作，通常需要手持一个操控器，长时间使 用易导致工作人员疲劳；用户操控机器人的位置时，仍然需要不断和操控器进行交互，无法 集中在操控任务本身，人机交互方式不自然。因此有必要对传统的操控方式进行改变。具 体是，通过视觉对人手的位置和速度进行捕获，并控制机器人按照人手的动作进行运动，而 手掌的动作是人即时意图的反映。
【发明内容】
[0003] 针对上述技术问题，本发明设计开发了一种基于视觉识别的通用机器人末端位置 的操控方法，目的在于改变目前传统的人机交互方式，摆脱对物理操控器的依赖，降低操控 难度，提高操控效率，增强操控体验。
[0004] 本发明提供的技术方案为：
[0005] -种基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法，包括：
[0006] 操作者观察通用机器人末端位置与目标位置的差别，建立操作者手掌与通用机器 人末端之间的运动位置关系；
[0007] 在设定的时间间隔内，当操作者手掌向着目标位置运动时，视觉设备识别并存储 操作者手掌相对于所述视觉设备运动的多个第一坐标，并将多个第一坐标变化到所述通用 机器人的坐标系中，所述通用机器人末端按照变化后的多个第一坐标向目标位置运动。
[0008] 优选的是，所述的基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法中，所述操作 者手掌与通用机器人末端之间的运动位置关系为：操作者手掌根据通用机器人末端位置与 目标位置的差别在所述视觉设备的视野范围内移动手掌的位置，当操作者的手掌移出所述 视觉设备的视野范围后，通用机器人随之停止运动。
[0009] 优选的是，所述的基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法中，当操作者 手掌停止运动时，所述视觉设备识别并存储操作者手掌心相对于所述视觉设备原点的第二 坐标。
[0010] 优选的是，所述的基于视觉识别的通用机器人术端位置的操控方法中，所述通用 机器人内置机器人控制器，所述机器人控制器接收所述视觉设备传送的多个第一坐标，并 将多个第一坐标变化后以信号形式发送给通用机器人末端，通用机器人末端按照变化后的 第一坐标运动。
[0011] 优选的是，所述的基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法中，所述多个 第一坐标变化到所述通用机器人坐标系中的变化方法为：A = M(?忍，
[0012] 其中，巧为操作者手掌相对于所述视觉设备坐标系运动的多个第一坐标，愚为变 化后的通用机器人末端相对于通用机器人坐标系的坐标，Λ#(为变化矩阵，表达式为
【权利要求】
1. 一种基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在于，包括： 操作者观察通用机器人末端位置与目标位置的差别，建立操作者手掌与通用机器人末 端之间的运动位置关系； 在设定的时间间隔内，当操作者手掌向着目标位置运动时，视觉设备识别并存储操作 者手掌相对于所述视觉设备运动的多个第一坐标，并将多个第一坐标变化到所述通用机器 人的坐标系中，所述通用机器人末端按照变化后的多个第一坐标向目标位置运动。
2. 如权利要求1所述的基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在 于，所述操作者手掌与通用机器人末端之间的运动位置关系为：操作者手掌根据通用机器 人末端位置与目标位置的差别在所述视觉设备的视野范围内移动手掌的位置，当操作者的 手掌移出所述视觉设备的视野范围后，通用机器人随之停止运动。
3. 如权利要求2所述的基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在 于，当操作者手掌停止运动时，所述视觉设备识别并存储操作者手掌心相对于所述视觉设 备原点的第二坐标。
4. 如权利要求2所述的基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在 于，所述通用机器人内置机器人控制器，所述机器人控制器接收所述视觉设备传送的多个 第一坐标，并将多个第一坐标变化后以信号形式发送给通用机器人末端，通用机器人末端 按照变化后的第一坐标运动。
5. 如权利要求4所述的基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在 于，所述多个第一坐标变化到所述通用机器人坐标系中的变化方法为：月..忍， 其中，4为操作者手掌相对于所述视觉设备坐标系运动的多个第一坐标，A为变化后 的通用机器人末端相对于通用机器人坐标系的坐标，为变化矩阵，表达式为
其中，变化矩阵中的每一列分别表示所述视觉设备中的第一坐标的x、y、ζ方向在通用 机器人坐标系中的对应分量，Θ为所述视觉设备坐标系相对于所述通用机器人坐标系的欧 拉角度。
6. 如权利要求5所述的基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在 于，所述视觉设备输出的多个第一坐标记为以0 =访(〇}，= ,其中i = 1…n，定义Ati = ti+1-ti，则对于设定的时间间隔At = 操作者手掌的运动速度为
通用机器人末端的运动速度P Vr -Mh - Vh 〇
7. 如权利要求4所述的基于视觉识别的通用机器人末端位置的操控方法，其特征在 于，所述机器人控制器通过以太网获取所述视觉设备传送的多个第一坐标。
【文档编号】B25J13/08GK104227724SQ201410453982
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】宛田宾, 陈益飞, 吕序效, 孙云权 申请人:北京易拓智谱科技有限公司