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      一種機(jī)器人雙臂自平衡方法及機(jī)器人與流程

      文檔序號(hào):12369729閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

      技術(shù)特征:

      1.一種機(jī)器人雙臂自平衡方法,其特征在于,包括:

      機(jī)器人,所述機(jī)器人的手臂包括可旋轉(zhuǎn)的手掌、手肘和肩膀轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié);

      所述手掌設(shè)置有第一陀螺儀,所述機(jī)器人底部設(shè)置有第二陀螺儀;

      方法步驟包括:通過(guò)控制所述機(jī)器人的手臂的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度及根據(jù)第一陀螺儀的傾斜角轉(zhuǎn)動(dòng)所述手掌調(diào)整所述手掌處于平衡狀態(tài);

      根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的所述第一陀螺儀和所述第二陀螺儀的輸出數(shù)據(jù)判斷所述機(jī)器人的機(jī)體傾斜角是否有變化;

      若所述機(jī)器人的機(jī)體傾斜角有變化,計(jì)算所述機(jī)器人的機(jī)體的傾斜角,并根據(jù)所述傾斜角上下移動(dòng)所述手臂或轉(zhuǎn)動(dòng)所述手掌。

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人雙臂自平衡方法,其特征在于,所述通過(guò)控制所述機(jī)器人的手臂的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度及根據(jù)第一陀螺儀的傾斜角轉(zhuǎn)動(dòng)所述手掌調(diào)整所述手掌處于平衡狀態(tài)具體包括:

      以所述肩膀轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)為原點(diǎn),設(shè)置所述手掌、所述手肘的坐標(biāo),并根據(jù)所述手掌、所述手肘和所述肩膀轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)計(jì)算所述手臂的前臂與水平軸的夾角a1及所述手臂的上臂與水平軸的夾角a2;

      根據(jù)所述夾角a1及所述夾角a2控制所述機(jī)器人的手臂的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度,并控制所述手掌的關(guān)節(jié)的電機(jī)根據(jù)所述第一陀螺儀的前后傾斜角大小轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)整所述手掌處于平衡狀態(tài)。

      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人雙臂自平衡方法,其特征在于,所述根據(jù)所述夾角a1及所述夾角a2控制所述機(jī)器人的手臂的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度,并控制所述手掌的關(guān)節(jié)的電機(jī)根據(jù)所述第一陀螺儀的前后傾斜角大小轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)整所述手掌處于平衡狀態(tài)之后還包括:

      根據(jù)預(yù)設(shè)的所述機(jī)器人的承載物的重量范圍控制所述機(jī)器人的兩個(gè)手臂的輸出力矩。

      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人雙臂自平衡方法,其特征在于,所述根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的所述第一陀螺儀和所述第二陀螺儀的輸出數(shù)據(jù)判斷所述機(jī)器人的機(jī)體傾斜角是否有變化包括:

      根據(jù)檢測(cè)到的所述第一陀螺儀和所述第二陀螺儀的輸出數(shù)據(jù)獲取所述機(jī)器人的機(jī)體和兩個(gè)手臂的姿態(tài)信息,并判斷所述機(jī)器人的機(jī)體傾斜角是否有變化。

      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人雙臂自平衡方法,其特征在于,所述若所述機(jī)器人的機(jī)體傾斜角有變化,計(jì)算所述機(jī)器人的機(jī)體的傾斜角,并根據(jù)所述傾斜角上下移動(dòng)所述手臂或轉(zhuǎn)動(dòng)所述手掌包括:

      若所述機(jī)器人的機(jī)體傾斜角有變化,計(jì)算所述機(jī)器人的機(jī)體的左右傾斜角和前后傾斜角,并根據(jù)所述左右傾斜角上下移動(dòng)所述手臂,根據(jù)所述前后傾斜角轉(zhuǎn)動(dòng)所述手掌。

      6.一種機(jī)器人,其特征在于,包括:

      機(jī)體、手臂和手臂自平衡控制器,所述手臂包括可旋轉(zhuǎn)的手掌、手肘和肩膀轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié);

      所述手掌設(shè)置有第一陀螺儀,所述機(jī)體的底部設(shè)置有第二陀螺儀;

      所述手臂自平衡控制器包括:控制模塊,用于通過(guò)控制所述機(jī)器人的所述手臂的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度及調(diào)整所述手掌處于平衡狀態(tài);

      預(yù)設(shè)模塊,用于根據(jù)預(yù)設(shè)的所述機(jī)器人的承載物的重量范圍控制所述機(jī)器人的兩個(gè)手臂的輸出力矩;

      判斷模塊,用于根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的所述第一陀螺儀和所述第二陀螺儀的輸出數(shù)據(jù)判斷所述機(jī)器人的機(jī)體傾斜角是否有變化;

      調(diào)整模塊,用于若所述機(jī)器人的機(jī)體傾斜角有變化,計(jì)算所述機(jī)器人的機(jī)體的傾斜角,并根據(jù)所述傾斜角上下移動(dòng)所述手臂或轉(zhuǎn)動(dòng)所述手掌。

      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器人,其特征在于,所述控制模塊包括:

      計(jì)算單元,用于以所述肩膀轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)為原點(diǎn),設(shè)置所述手掌、所述手肘的坐標(biāo),并根據(jù)所述手掌、所述手肘和所述肩膀轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)計(jì)算所述手臂的前臂與水平軸的夾角a1及所述手臂的上臂與水平軸的夾角a2;

      控制單元,用于根據(jù)所述夾角a1及所述夾角a2控制所述機(jī)器人的手臂的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度,并控制所述手掌的關(guān)節(jié)的電機(jī)根據(jù)所述第一陀螺儀的前后傾斜角大小轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)整所述手掌處于平衡狀態(tài)。

      8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器人,其特征在于,所述判斷模塊包括:

      判斷單元,用于根據(jù)檢測(cè)到的所述第一陀螺儀和所述第二陀螺儀的輸出數(shù)據(jù)獲取所述機(jī)器人的機(jī)體和兩個(gè)手臂的姿態(tài)信息,并判斷所述機(jī)器人的機(jī)體傾斜角是否有變化。

      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)器人,其特征在于,所述調(diào)整模塊包括:

      調(diào)整單元,用于若所述機(jī)器人的機(jī)體傾斜角有變化,計(jì)算所述機(jī)器人的機(jī)體的左右傾斜角和前后傾斜角,并根據(jù)所述左右傾斜角上下移動(dòng)所述手臂,根據(jù)所述前后傾斜角轉(zhuǎn)動(dòng)所述手掌。

      10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器人,其特征在于,所述手掌設(shè)置有膠墊。

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