格斗机器人肢体运动控制系统的制作方法

1.本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种格斗机器人肢体运动控制系统。


背景技术：

2.目前对机器人的控制，多采用按键的操控方式，例如通过按压不同的实体按键或者触摸触控屏上的虚拟按键向机器人发出控制命令，机器人接收到相应的控制命令后再执行相应的动作。但是按键操控的动作与机器人实际执行的动作之间差别很大，两种动作之间的对应关系很弱，因此操作起来十分不方便。对于格斗竞技机器人来说，操控动作和机器人实际执行动作之间差别过大容易减低用户的体验感，使用户无法沉浸在机器人格斗竞技比赛中。对此，人们提出了通过用户的肢体动作来控制机器人的方式，让机器人执行与操作者手势动作相同或者相近的动作。由于机器人执行的动作与操作者的手势一致，因此操作者对机器人的控制就像在控制自己的身体一样自然，这样就使用户的操作体验得到极大的提升，使用户可以完全沉浸在机器人格斗竞技比赛中。对此公开号为cn107908288a的专利提出了使用3d景深摄像头kinect作为动作采集设备，利用kinect的骨骼跟踪技术获取人体全身20个关节点的空间三维坐标，选取左右手、左右肘部、左右脚以及左右膝关节8个关节点作为动作描述的关键点，将这8个点要描述成空间向量，利用8个特征向量的三维坐标在时间轴上的排列用来描述操作者的动作。但是采取前述技术方案，所需3d景深摄像头采集大量的景深数据，所需处理的数据量大，数据采集和处理的速度慢，并且图像处理的运算过程复杂，因此难以快速准确地识别出操作者的手势动作。并且在3d景深摄像头之间不能有其它物体的遮挡，这就使得用户的活动范围受到了限制。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明实施例提供了一种格斗机器人肢体运动控制系统，用于解决的现有的机器人系统在摄像头和用户之间由于障碍物遮挡造成无法准确获取用户肢体动作的技术问题。
4.本发明采用的技术方案是：第一方面，本发明提供一种格斗机器人肢体运动控制系统，该系统包括：机器人，包括上半身组件、下半身组件和第一控制电路，所述上半身组件包括上肢骨架，所述下半身组件与所述上半身组件连接；机器人控制设备，包括穿戴件、上肢组件和第二控制电路，所述上肢组件的一端与所述穿戴件可转动连接，相对的另一端设置有用于在外力作用下带动上肢组件运动的操控部，所述上肢组件用于检测操作者的上肢动作，所述穿戴件用于穿戴在操作者的上半身；所述第二控制电路根据上肢组件所检测的操作者的上肢运动产生控制信号并发送给第一控制电路，所述第一控制电路根据所述控制信号控制所述机器人的上肢骨架运动。
5.优选地，所述上半身组件与下半身组件之间为可转动连接，所述机器人控制设备
还包括上半身转动检测装置和下半身转动检测装置，所述上半身转动检测装置用于检测操作者上半身的转动，所述下半身转动检测装置用于检测操作者下半身的转动，所述第二控制电路根据上半身转动检测装置和下半身转动检测装置检测得到的信号产生控制信号并发送给第一控制电路，所述第一控制电路根据所述控制信号控制所述机器人的上半身组件相对下半身组件运动。
6.优选地，所述机器人还包括击打检测装置，所述击打检测装置与所述第一控制电路电连接，所述击打检测装置用于检测机器人所受到的击打。
7.优选地，所述第一控制电路根据所检测到的机器人所受到的击打对击打效果进行评判并得出评判结果。
8.优选地，所述机器人设置有击打效果展示装置，所述第一控制电路根据所述评判结果控制所述击打效果展示装置执行展示击打效果的操作。
9.优选地，所述击打效果展示装置包括灯光效果展示装置和/或声音效果展示装置和/或震动效果展示装置，所述灯光效果显示装置用于产生与所述评判结果相对应的灯光，所述声音效果展示装置用于产生与所述评判结果相对应的声音，所述震动效果展示装置用于产生与所述评判结果相对应的震动。
10.优选地，所述机器人控制设备包括击打效果反馈装置，所述击打效果反馈装置与所述第二控制电路电连接，所述第二控制电路用于根据击打检测装置所检测到信号控制击打效果反馈装置产生相应的击打反馈效果。
11.优选地，所述击打效果反馈装置为灯光展示装置和/或声音效果展示装置和/或震动效果展示装置和/或阻力施加装置；所述灯光效果显示装置用于产生与所述击打信号相对应的灯光，所述声音效果展示装置用于产生与所述击打信号相对应的声音，所述震动效果展示装置用于产生与所述击打信号相对应的震动，所述阻力施加装置用于施加与所述击打信号相对应的阻碍上肢组件运动的阻力。
12.优选地，所述上肢组件包括若干个依次连接的上肢部件和角度检测装置，所述相邻两个上肢部件之间以可转动连接的方式形成转动关节，所述角度检测装置用于检测各个转动关节转动的角度。
13.优选地，所述上肢部件包括肩部部件、第一大臂部件、第二大臂部件、小臂部件和手部部件，所述肩部部件的一端与所述穿戴件形成第一转动关节，相对的另一端与所述第一大臂部件形成第二转动关节，所述第一大臂部件远离肩部部件的一端与所述第二大臂部件形成可转动的第三转动关节，所述第二大臂部件远离所述第一大臂部件的一端与所述小臂部件形成可转动的第四转动关节，所述小臂部件远离所述第二大臂的一端与所述手部部件形成第五转动关节，所述操控部设置在所述手部部件远离所述小臂部件的一端。
14.有益效果：本发明的格斗机器人肢体运动控制系统，通过穿戴件将机器人系统中的控制设备穿戴在操作者身上，操作者的上肢可以通过操控部带动上肢组件跟随操作者的上肢运动，上肢组件在跟随运动的过程中检测出操作者上肢的运动，第二控制电路根据所检测的上肢运动产生控制信号，并将该控制信号发送给第一控制电路，第一控制电路根据控制信号控制机器人上上肢骨架运动。由于本发明的机器人系统不需要获取利用摄像头获取包含有操作者上肢运动的景深图像，因此无论操作者所处的位置在哪里都不会出现由于
位于摄像头和操作者之间的障碍物遮挡造成上肢运动无法识别或者识别不准确的问题。这样操作者的在控制机器人时的活动范围就不会受到任何的限制。并且由于本实施例的机器人控制设备不需要获取操作者上肢运动的图像，因此不会受到环境的干扰，识别也更加准确。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本发明的保护范围内。
16.图1为本发明的格斗机器人肢体运动控制系统的结构框图；图2为本发明的机器人控制设备的三维结构图；图3为本发明的关节模块的三维结构图；图4为本发明的关节模块的剖视图；图5为本发明的上肢组件的三维结构图；图6为本发明的肩部部件的三维结构图；图7为本发明的手部部件的三维结构图；图8为本发明小臂部件和手部部件的装配后的三维结构图；图9为本发明被控制的机器人的三维结构示意图；图10为本发明中格斗机器人控制器控制格斗机器人的示意图。
17.图中零件部及其编号：穿戴件1、上肢组件2、肩部部件21、第一连接部211、第二连接部212、弯折部213、第一大臂部件22、第二大臂部件23、小臂部件24、手部部件25、手腕连接部251、中间连接部252、手柄253、按键254、角度检测装置3、磁盘31、检测芯片32、关节模块4、第一构件41、第二构件42、轴承43、上半身转动检测装置5、下半身转动检测装置6、缺口7、上半身组件81、上肢骨架811、上肢肩部8111、上肢第一大臂8112、上肢第二大臂8113、上肢小臂8114、上肢手部8115、第一关节812、第二关节813、第三关节814、第四关节815、第五关节816、下半身组件82。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或
者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。
19.实施例1如图1和图9所示，本实施例提供一种格斗机器人肢体运动控制系统，包括机器人和机器人控制设备；其中机器人包括上半身组件、下半身组件和第一控制电路，所述上半身组件包括上肢骨架；其中第一控制电路可以安装在上半身组件中，也可以安装在下半身组件中，这里不做限制。
20.如图2所示，本实施例中的机器人控制设备包括穿戴件1、上肢组件2和第二控制电路，所述上肢组件2的一端与所述穿戴件1可转动连接，相对的另一端设置有用于在外力作用下带动上肢组件2运动的操控部，所述上肢组件2用于检测操作者的上肢动作，所述穿戴件1用于穿戴在操作者的上半身；机器人控制设备中的穿戴件1用于穿戴在人体的上半身上。操作者可以通过将穿戴件1穿戴在背部的方式将本实施例中的机器人控制设备与操作者的身体固定。具体实施时可以通过肩带和/或腰带将穿戴件1通过用户的腰部和/或肩部与用户的上半身固定。机器人控制设备中的上肢组件2用于在用户的操控下跟随用户的上肢同步运动。
21.作为一种可选但有利的实施方式，本实施例中的上肢组件2为两组，分别为第一上肢组件2和第二上肢组件2。前述两组上肢组件2分别用于检测操作者的两条上肢的运动。在其它实施方式中，上肢组件2也可以采用其它任意的数量，例如一组或者两组以上，这里不做限制。
22.在本实施例中操作者的上肢可以通过操控部带动上肢组件2跟随操作者的上肢运动，上肢组件2在跟随运动的过程中检测出操作者上肢的运动。由于本实施例中的机器人控制设备将上肢组件2的一端与所述穿戴件1连接，而穿戴件1又穿戴在操作者身上，因此本实施例穿戴式手势识别设备中的上肢组件2并不需要直接穿戴在用户运动的上肢上就能实现与操作者的上半身位置相对固定，又由于上肢组件2与穿戴件1为可转动连接，这样上肢组件2在跟随用户的上肢运动时不会对应用户的上肢造成任何影响，并且设备的重量由穿戴件1传递给用户的背部，用户上肢几乎不受力，因此在操控过程中，用户的上肢可以自然的运动并发力。
23.所述第二控制电路根据上肢组件2所检测的操作者的上肢运动产生控制信号并发送给第一控制电路，所述第一控制电路根据所述控制信号控制所述机器人的上肢骨架运动。
24.在本实施例中，上肢组件2将所检测到的操作者上肢运动有关的数据发送给第二控制电路，第二控制电路对这些数据进行处理，识别出用户的上肢运动，然后根据所识别出的用户的上肢运动产生相应的控制信号，并将这些控制信号发送给设置在机器人中的第一控制电路。第一控制信号根据所接受到的控制信号控制机器人的上肢骨架运动，使机器人的上肢骨架的运动与操作者的运动相同或者相似。
25.由于本实施例利用上肢组件2的跟随运动来检测操作者的上肢运动，不需要获取
利用摄像头获取包含有操作者上肢运动的景深图像，因此无论操作者所处的位置在哪里都不会出现由于位于摄像头和操作者之间的障碍物遮挡造成上肢运动无法识别或者识别不准确的问题。这样操作者的在控制机器人时的活动范围就不会受到任何的限制。并且由于本实施例的机器人控制设备不需要获取操作者上肢运动的图像，因此不会受到环境的干扰，识别也更加准确。
26.在本实施例中，所述上肢组件2包括若干个依次连接的上肢部件和角度检测装置3，所述相邻两个上肢部件之间以可转动连接的方式形成转动关节，所述角度检测装置3用于检测各个转动关节转动的角度。其中前述相邻两个上肢部件之间的可转动连接是指相邻两个上肢部件之间以可绕某一轴线方向转动的形式形成连接。
27.本实施例中的控制设备利用相邻两个上肢部件之间的转动来模拟人体上肢的关节中相邻两个部位之间的转动关系。当操作者穿戴好本实施例中的控制设备后，操作者的手握持住上肢组件2末端的操控部，操作者通过上肢的运动带动操作者的手运动，操作者的手通过操控部带动上肢组件2运动。上肢组件2在运动的过程中，各个上肢部件相对转动，正好模拟了操作者上肢关节两端相关部位的相互运动，从而使上肢部件可以自然地跟随操作者的上肢同步运动。
28.作为其中一种实施方式，本实施例中的角度检测装置3可以设置在相邻两个上肢部件相连的位置，这些角度检测装置3用来检测相邻两个上肢部件之间相对转动的角度。本实施例为每个由上肢部件之间可转动连接所形成的转动关节都配置了至少一个角度检测装置3，并利用这些角度检测装置3来检测各个关节的转动角度。由于各个上肢部件依次连接，因此相邻两个转动关节之间的距离是确定地，当角度检测装置3检测到上肢组件2上各个关节的转动角度后，结合各个上肢部件的长度就可以计算出整个上肢组件2的运动状态。由于上肢部件在操作者的操控下跟随操作者的上肢运动，因此可以通过上肢组件2的运动状态得到操作者上肢的运动状态。由于机器人上肢的各个肢体部位和控制器上肢组件2的各个上肢部件是一一对应的，因此机器人的相邻上肢部位之间的关节上肢组件2的相邻上肢部件之间的转动关节之间也是是一一对应的，因此可以控制机器人各个关节按照与之对应的转动关节的角度来进行转动。
29.当机器人控制设备制造完成后，上肢部件的长度通常不会改变，并且各个上肢部件相互连接后位置关系相对固定，运动中需要更新的变量少，在实际操作时，只需要实时检测上肢组件2上各个关节转动的角度数据，因此本实施例在进行操作者上肢运动检测时所需要实时采集的数据量很小，数据传输快，数据处理量小。同时由于各个上肢部件相互连接后位置关系相对固定，不会受因外界情况影响而改变，不会像其它人体动作识别方式那样容易受到外界环境的干扰，因此所采集的数据准确性高，动作识别的精度也相应提高。
30.由于操作者可以操作机器人控制设备中的上肢组件2跟随操作者上肢运动，通过角度检测装置3检测出上肢组件2中各个关节运动的角度来计算上肢组件2的运动状态，从而检测出操作者上肢的运动状态，因此本实施例中的控制设备通过少量的检测数据就可以快速准确地检测出操作者快速复杂的上肢的运动状态，且易不受外界环境的干扰。对于在复杂的机器人格斗竞技环境下，本实施例的控制设备可以快速准确地获取操作者上肢运动的动作，从而使操作者可以及时准确的控制机器人的动作，又由于上肢组件2并没有之间穿戴在操作者的上肢上，因此操作者的上肢可以自由活动。这样操作者在控制机器人竞技格
斗时就亲临现场参与竞技格斗一样，为操作者带来更加逼真的游戏体验，使操作者可以完全的沉浸在竞技格斗的乐趣中。
31.为了可以根据操作者腰部的转动来控制机器人腰部关节的转动，在本实施例中所述上半身组件与下半身组件之间为可转动连接。如图2所示，所述机器人控制设备还包括上半身转动检测装置5和下半身转动检测装置6，所述上半身转动检测装置5用于检测操作者上半身的转动，所述下半身转动检测装置6用于检测操作者下半身的转动，所述第二控制电路根据上半身转动检测装置5和下半身转动检测装置6检测得到的信号产生控制信号并发送给第一控制电路，所述第一控制电路根据所述控制信号控制所述机器人的上半身组件相对下半身组件运动。具体根据操作腰部转动来控制机器人方法包括以下步骤：s1：根据当前的第一转动角度和第二转动角度得到当前的人体腰部转动量；其中前述第一转动角度为人体上半身在水平面上转动的角度，所述第二转动角度为人体下半身在水平面上转动的角度。在检测前先设置人体上半身转动的起始角位置和下半身转动的起始角位置，不妨设人体上半身转动的起始角位置为c0、下半身转动的起始角位置为d0，相关检测装置检测到当前人体上半身的角位置为cj，人体下半身的角位置为dj，则当前第一转动角度为c
j-c0，当前第二转动角度为d
j-d0。人体腰部转动量fj=d
j-d
0-(c
j-c0)。
32.s2：根据前一次的第一转动角度和第二转动角度得前一次的人体腰部转动量；本实施例对第一转动角度和第二转动角度进行持续采样，前述当前的第一转动角度和第二转动角度为最新采集得到的角度，在这之前一次采样所得到第一转动角度和第二转动角度为前一次的第一转动角度和第二转动角度。设相关检测装置检测到前一次人体上半身的角位置为c
j-1
，人体下半身的角位置为d
j-1
，则当前第一转动角度为c
j-1-c0，当前第二转动角度为d
j-1-d0，前一次的人体腰部转动量f
j-1
=d
j-1-d
0-(c
j-1-c0)。
33.s3：对当前的人体腰部转动量和前一次的人体腰部转动量进行低通滤波后得到人体腰部转动的偏移量数值；其中低通滤波的方法主要包括以下步骤：s31：获取滤波系数k;其中滤波系数可以通过实验来确定。
34.s32：根据公式f=(1-k)
×fj
+k
×fj-1
计算得到人体腰部转动的偏移量数值f。
35.本实施例通过前述滤波方法可以过滤掉传感器的高频抖动，从而减少数据的处理量，提高数据的处理速度和对人体腰部转动的检测精度。
36.s4：根据所述偏移量数值的大小确定人体腰部转动的方向和转动的角度。
37.本步骤在具体实施实施时先判断偏移量数值f与0的大小关系，如果偏移量数值f小于0，则判断偏移量数值f是否小于-180，如果偏移量数值f小于-180度则运动方向为正，人体腰部转动的角度为f+360。如果偏移量数值f大于等于-180度则运动方向为负，人体腰部转动的角度为|f|。如果偏移量数值f大于等于0，则判断偏移量数值f是否大于等于180。如果偏移量数值f大于等于180度，则运动方向为负，位移量为|f-360|。如果偏移量数值f大于等于180度则运动方向为正，位移量为f。
38.s5：人体腰部转动的方向和转动的角度控制机器人腰部转动。
39.在机器人竞技格斗中，操作者所控制机器人的机器人会受到其它机器人或者其它游戏道具的击打，为了提高机器人竞技格斗的娱乐性，在机器人竞技规则中常常将这种击
打作为游戏评分的依据之一。
40.对此，在本实施例中所述机器人还包括击打检测装置，所述击打检测装置与所述第一控制电路电连接，所述击打检测装置用于检测机器人所受到的击打。
41.根据一种可选但是有利的实施方式，在本实施例中，所述击打检测装置为mems硅单晶电容式传感器。具体实施时可以将击打检测装置安装在机器人相应的部位，根据所检测部位的结构面积及位置可以设置1个或者多个击打检测装置。例如可以在机器人的前胸、后背、四肢等位置设置1个或者多个击打检测装置。
42.当击打检测装置检测到机器人受到击打后，将检测到的数据发送给第一控制电路，所述第一控制电路根据所检测到的机器人所受到的击打对击打效果进行评判并得出评判结果。
43.第一控制电路可以根据预先定义的规则来对击打效果进行评判，其评判的结果可以是得分的形式。例如根据击打部位的不同得出不同分数的评判结果，又例如根据击打力度的不同得出不同分数的评判结果，又例如结合不同的击打部位和不同的击打力度得出不同分数的评判结果。
44.为了展示机器人受击打的效果，在本实施例中所述机器人设置有击打效果展示装置，所述第一控制电路根据所述评判结果控制所述击打效果展示装置执行展示击打效果的操作。其中击打展示效果包括但不限于灯光效果展示装置、声音效果展示装置、震动效果展示装置。执行展示击打效果的操作的装置可以是由一种击打效果展示装置来执行，也可以是由多种击打效果展示装置共同来执行。第一控制电路也可以根据所述评判结果来选择用于执行操作的击打效果展示装置。例如不同评判结果的分数对应选择不同的击打效果展示装置来执行操作。
45.当执行操作的击打效果展示装置选用灯光效果显示装置时，所述灯光效果显示装置将产生与所述评判结果相对应的灯光。其中灯光显示装置可以是安装在穿戴式机器人控制设备上的led灯，第一控制电路根据机器人受到击打的信号控制led灯产生不同的灯光效果。
46.前述灯光显示装置可以是一个也可以是多个。当灯光显示装置为多个时。作为一种可选但有利的实施方式，多个灯光显示装置可以分别安装在机器人的对应的部位。这样当机器人某个或者某几个部位受到击打后，第一控制电路就可以控制设置在机器人相应部位的灯光显示装置产生灯光效果。前述灯光效果包括但不限于：在机器人受到击打时灯光开启；在机器人受到击打时灯光产生强弱变化；在机器人受到击打时灯光以固定或者不固定的频率闪烁；根据不同的击打力度产生不同亮度的灯光；根据不同的击打力度点亮不同数量的发光源；根据不同的击打力度产生不同闪烁频率的灯光。本实施例还可以对前述灯光效果进行任意的组合。
47.当执行操作的击打效果展示装置选用声音效果展示装置时，所述声音效果展示装置将产生与所述评判结果相对应的声音。其中声音效果展示装置可以是安装在穿戴式机器人控制设备上的喇叭，第一控制电路根据机器人受到击打的信号控制喇叭产生不同的声音。第一控制电路可以根据机器人所受到击打的部位的不同和/或力度的不同来控制声音效果展示装置发出不同的声音。
48.当执行操作的击打效果展示装置选用震动效果展示装置时，所述震动效果展示装
置将产生与所述击打信号相对应的震动。其中震动效果展示装置可以是安装在穿戴式机器人上的震动马达，第一控制电路根据机器人受到击打的信号控制震动马达产生不同的震动。例如根据不同的击打力度产生不同振幅和/或频率和/或时间的震动。其中震动效果可以是一段时间内的持续地震动，也可以是一段时间内的间歇性的震动。
49.前述震动效果展示装置可以是一个也可以是多个。当震动效果展示装置为多个时。作为一种可选但有利的实施方式，多个震动效果展示装置可以分别安装在机器人的对应的部位。这样当机器人某个或者某几个部位受到击打后，第一控制电路就可以控制设置在机器人相应部位的震动效果展示装置产生震动效果。
50.本实施例还在穿戴于操作者身上的机器人控制设备上设置了击打效果反馈装置，以使操作者能够切身体会到机器人受到了击打。其中所述击打效果反馈装置与所述第二控制电路电连接，第一控制电路将击打检测装置所检测到的击打信号发送给第二控制电路，所述第二控制电路则根据击打检测装置所检测到信号控制击打效果反馈装置产生相应的击打反馈效果。
51.作为一种可选但有利的实施方式，在本实施例中，所述击打效果反馈装置设置在控制设备的与被控制机器人对应的部位。可以在控制设备的肩部部件21、第一大臂部件22、第二大臂部件23、小臂部件24、手部部件25和穿戴件1上分别安装震动装置。这样第二控制电路就可以根据击打检测装置所检测到的机器人所受到击打的部位来控制所述控制设备相应位置的击打效果反馈装置产生击打反馈效果。
52.例如当机器人的手部受到击打时，控制电路控制位于控制设备手部部件25位置的击打效果反馈装置产生相应的击打反馈效果；例如当机器人的小臂受到击打时，控制电路控制位于控制设备小臂部件24位置的击打效果反馈装置产生相应的击打反馈效果；例如当机器人的大臂下部受到击打时，控制电路控制位于控制设备第二大臂部件23位置的击打效果反馈装置产生相应的击打反馈效果；例如当机器人的大臂上部受到击打时，控制电路控制位于控制设备第一大臂部件22位置的击打效果反馈装置产生相应的击打反馈效果；例如当机器人的肩部受到击打时，控制电路控制位于控制设备肩部部件21位置的击打效果反馈装置产生相应的击打反馈效果；例如当机器人的胸部或者背部受到击打时，控制电路控制位于控制设备穿戴件1上的击打效果反馈装置产生相应的击打反馈效果。
53.在本实施例中，所述击打效果反馈装置包括但不限于灯光展示装置、声音效果展示装置、震动效果展示装置、阻力施加装置；其中所述灯光效果显示装置用于产生与所述击打信号相对应的灯光，所述声音效果展示装置用于产生与所述击打信号相对应的声音，所述震动效果展示装置用于产生与所述击打信号相对应的震动，所述阻力施加装置用于施加与所述击打信号相对应的阻碍上肢组件2运动的阻力。
54.其中，灯光效果显示装置可以根据击打的部位和击打的力度不同来产生相应的灯光效果。例如在机器人受到击打时灯光开启；在机器人受到击打时灯光产生强弱变化；在机器人受到击打时灯光以固定或者不固定的频率闪烁；根据不同的击打力度产生不同亮度的灯光；根据不同的击打力度点亮不同数量的发光源；根据不同的击打力度产生不同闪烁频率的灯光。本实施例还可以对前述灯光效果进行任意的组合。其中灯光显示装置可以是安装在穿戴式机器人控制设备上的led灯，控制电路根据机器人受到击打的信号控制led灯产生不同的灯光效果。
55.其中，声音效果展示装置可以根据击打的部位和击打的力度不同来产生不同的声音。
56.其中震动效果展示装置用于产生与所述击打信号相对应的震动，震动效果展示装置可以根据机器人所受到的击打的力度来产生不同的震动效果。例如可以根据不同的击打力度产生不同振幅和/或频率和/或时间的震动。其中震动效果可以是一段时间内的持续地震动，也可以是一段时间内的间歇性的震动。
57.其中阻力施加装置用于施加与所述击打信号相对应的阻碍上肢组件2运动的阻力。当机器人的上肢骨架手打击打时，第二控制电路根据机器人受到击打的位置和/或力度来控制控制器上肢组件2相应位置的阻力施加装置施加阻碍上肢组件2运动的阻力，这样在机器人受到击打后操作者就不能像机器人没有受到击打时那样灵活的利用肢体动作来控制机器人运动，从而真实地让操作者感受到竞技格斗中受到攻击后动作迟钝的情况。
58.作为一种可选但有利的实施方式，在本实施例中所述阻力施加装置设与控制设备上肢组件2的各个关节的位置。当机器人受到击打时第二控制电路根据机器人受击打的部位控制上肢组件2上对应关节的阻力施加装置施加阻碍该关节转动的阻力。
59.作为一种可选但有利的实施方式，在本实施例中所阻力施加装置可以采用安装在各个关节位置的伺服电机，其中伺服电机的外壳与相邻上肢部件中的一个连接，而伺服电机的输出端则与相邻上肢部件中的另一个连接。具体实施时可以根据机器人所检测到的击打的情况，来控制伺服电机对根据所施加的阻碍力矩的参数。例如可以根据机器人所检测到的所受到击打的力度来控制伺服电机对转动关节所施加的阻碍该关节转动的阻力的大小和施加阻力的时间。
60.如图3和图4所示，作为一种可选但有利的实施方式，在本实施例中所述相邻上肢部件之间通过关节模块4形成可转动连接，所述关节模块4包括第一构件41、第二构件42和轴承43，所述第一构件41与所述轴承43的外圈固定连接，所述第二构件42与所述轴承43的内圈固定连接，所述角度检测装置3安装在所述关节模块4上。其中第一构件41与相邻两个上肢部件中的一个固定连接，第二构件42则和相邻两个上肢部件中的另一个固定连接。
61.其中角度检测装置3可以采用磁编码器，所述磁编码器包括磁盘31和检测芯片32，所述检测芯片32和磁盘31中的一个与第一构件41固定连接，另一个则与第二构件42固定连接。当两个相邻的上肢部件相对转动地时候，带动第一构件41和第二构件42相对转动，检测芯片32感应到磁盘31传动所带来的磁场变化并生成相应的电信号，从而获得相邻两个上肢部件之间的转动数据。
62.如图5所示，作为一种可选但有利实施方式，在本实施例中所述上肢部件包括肩部部件21、第一大臂部件22、第二大臂部件23、小臂部件24和手部部件25，所述肩部部件21的一端与所述穿戴件1形成第一转动关节，相对的另一端与所述第一大臂部件22形成第二转动关节，所述第一大臂部件22远离肩部部件21的一端与所述第二大臂部件23形成可转动的第三转动关节，所述第二大臂部件23远离所述第一大臂部件22的一端与所述小臂部件24形成可转动的第四转动关节，所述小臂部件24远离所述第二大臂的一端与所述手部部件25形成第五转动关节，所述操控部设置在所述手部部件25远离所述小臂部件24的一端。
63.参见图5，其中上肢组件2中的肩部部件21与机器人的上肢肩部8111对应， 上肢组件2中的第二大臂部件23与机器人的上肢第二大臂8113对应，上肢组 件2中的小臂部件24
与机器人的上肢小臂8114对应，上肢组件2中的手部部 件25与机器人的上肢手部8115对应。
64.而上肢组件2中的第一转动关节、第二转动关节、第三转动关节、第四转动关节、第五转动关节分别和机器人的第一关节812、第二关节813、第三关节814、第四关节815和第五关节816一一对应。
65.前述上肢组件2中的各个上肢部件与人体上肢的部位相对应。例如其中的肩部部件21与人体的肩部相对应，用于跟随操作者的肩部运动。由第一大臂部件22和第二大臂部件23组成的结构与人体的大臂相对应，用于跟随操作者的大臂运动。小臂部件24与人体的小臂对应，用于跟随操作者的小臂运动。手部部件25与人体的手部对应，用于跟随操作者的手部运动。
66.如图6所示，为实现肩部部件21的自由转动，本实施例在肩部部件21上设置了两个转动关节，一个转动关节位于肩部部件21和穿戴件1之间，另一个转动关节位于肩部部件21和第一大臂部件22之间。通过前述两个关节的配合，可以让第一大臂部件22通过肩部部件21相对穿戴件1实现更多自由度的转动，从而可以与人体肩部关节的转动保持一致。由于本实施例将肩部部件21的两个转动关节分开设置，肩部部件21在跟随人体肩部运动时两个转动关节之间的转动互不影响。其中肩部部件21包括依次相连的第一连接部211、第二连接部212、弯折部213，第一连接部211和第二连接部212中的一个与穿戴件1可转动连接，另一个则与第一大臂部件22连接。
67.为让由第一大臂部件22和第二大臂部件23组成的结构可以相对肩部部件21自由转动，从而与人体大臂关节的转动保持一致，本实施例在第一大臂部件22与肩部部件21形成一个转动关节的基础上又使大一大臂部件和第二大臂部件23之间形成第二个关节。通过前述两个关节的配合，可以让由第一大臂部件22和第二大臂部件23组成的结构准确跟随人体的大臂运动。由于前述两个转动关节分开设置，因此由第一大臂部件22和第二大臂部件23组成的结构在跟随人体大臂运动时两个转动关节之间的转动互不影响。
68.如图7所示，在本实施例中所述述手部部件25包括手腕连接部251、中间连接部252和手柄253，所述手腕连接部251、中间连接部252和手柄253围成一个半包围的结构，所述操控部设置在所述手柄253上。其中手腕连接部251与小臂部件24可转动连接，从而使手部部件25可以灵活地随用户地手腕同步转动。而中间连接部252则由手腕连接部251朝靠近穿戴件1的方向延伸一段距离后与手柄253相连。其中手腕连接部251、中间连接部252和手柄253围成一个大致成“u”形的半包围的结构，用户的手掌可以从半包围结构的缺口7位置放置到手腕连接部251和手柄253之间，然后握住手柄253，这样既可以在实现手部部件25随用户手腕灵活转动的情况下方便用户将手放入握持位置或者将手从握持位置取出，又可以使用户握持操控部后实现用户的上肢和上肢组件2之间的准确定位，以使上肢组件2可以在不影响用户上肢运动的情况下能够跟随操作者的上肢同步运动。作为一种可选但有利的实施方式，在本实施例中手柄253上设置有若干个按键254，所述按键254用于在接收按压时产生对应的电信号，所述控制电路根据按键254所产生的电信号向机器人发送控制信号。在本实施例中，操作者除了可以通过上肢组件2各个关节的运动来控制机器人上肢的运动，以及通过第一检测装置和第二检测装置来控制机器人腰部的转动外，还可以通过设置在手柄253上的各个按键254来控制机器人执行更多的动作。
69.如图8所示，作为一种可选但有利的实施方式，所述小臂部件24靠近所述手部部件25的一端由第一方向弯折至第二方向并沿第二方向延伸至第一预定长度后与所述手部部件25连接，所述小臂部件24靠近所述手部部件25的一端与所述手腕连接部251和中间连接部252合围成一个缺口7朝向所述穿戴件1的半包围结构。其中第一预定长度可以根据操作者手臂与上肢组件2之间的距离来确定，以使操作的手臂在运动时不会受到上肢组件2的干扰为宜。本实施例通过将小臂部件24靠近手部部件25的端部设置为弯折的结构，让位于操作者上肢外侧的上肢组件2的末端由外向内延伸到操作者便于用手握持的位置，这样既使上肢组件2位于操作者上肢的外侧，又便于操作者握持操控部带动整个上肢组件2运动。并且小臂部件24的末端通过前述形式的弯折后可以与手腕连接部251和中间连接部252合围成一个缺口7朝向所述穿戴件1的半包围结构，该半包围结构大致成“u”型。这样在操控机器人时，操作者的手可以从半包围结构的缺口7位置伸入到手部部件25的手柄253位置，以方便地握持手柄253，操作者的手松开手柄253后也可以方便地将手取出，因此采用前述结构后操作者不需要将上肢组件2整体穿戴在操作者上肢上，通过手部握持手柄253就可以方便地实现与上肢之间的连接。并且操作者手部握持手柄253后，可以实现操作者的上肢与上肢组件2的准确定位，以使上肢组件2能够准确跟踪操作者上肢的运动。
70.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。