1.本实用新型涉及一种机器人控制装置，具体是一种控制机械手用的可穿戴控制手套。
背景技术：2.机器人可以辅助、替代用户完成不同的工作，特别是完成危险的工作、精细的工作等，所以机器人已经应用到各行各业，用途十分广泛；市面上部分仿生机械手是仿照人类手部结构，可以高仿真度模拟手部完成各种动作，以便执行不同的工作任务；对于这种仿生机械手的控制，传统的控制方式是通过电脑控制，即在电脑上写入对应的控制程序，电脑通过控制程序对仿生机械手进行控制；然而，这种电脑控制方式存在以下不足：
①
能完成的手部动作有限，控制精度较低，工作任务的完成效果较差，
②
只能完成机械式的工作，所以不能根据实际情况自行调整，
③
另外编写控制程序需要专业的技术人员，即对技术人员要求较高，控制难度较大。
3.因此，需要对现有的机械手控制装置做进一步改进。
技术实现要素：4.本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种控制机械手用的可穿戴控制手套，本控制装置控制效果好，控制难度低，保证手部动作与机械手动作的一致性和/或根据实际情况及时调整控制力。
5.本实用新型的目的是这样实现的：
6.一种控制机械手用的可穿戴控制手套，包括穿戴于用户手掌上的手掌套、及一组以上手指控制模组，所述手指控制模组包括穿戴于用户手指上的手指套、弹性复位转动设置的转盘和用于收发控制指令的主控板，以及用于检测手指屈曲度的电位计和/或用于反馈机械手受力度的力反馈电机；所述手指套连接所述手掌套，所述电位计和/或所述力反馈电机电连接所述主控板；所述手指套与所述转盘之间设置有柔性反馈线；当所述手指套随用户手指屈曲时，所述柔性反馈线拉伸并驱动所述转盘反向转动；当所述手指套随用户手指伸展时、所述转盘正向复位转动并收卷所述柔性反馈线；当设置有所述电位计时，所述电位计的检测端传动连接所述转盘，所述转盘驱动所述电位计的检测端转动；当设置有力反馈电机时，所述力反馈电机的电机轴传动连接有指示部件，所述指示部件限制转动至设定位置的转盘转动。
7.作为一具体方案，所述电位计包括电位轴和电压转换模块；所述电位轴分别传动连接所述转盘和所述电压转换模块，所述电压转换模块电连接所述主控板；所述电位轴跟随所述转盘转动，所述电压转换模块根据所述电位轴的转动产生相应的电压数据，并把该电压数据反馈至所述主控板。
8.作为又一具体方案，所述电位轴一端与所述转盘同轴插接，另一端传动连接所述电压转化模块。
9.作为又一具体方案，所述转盘上设置有制动部，所述制动部跟随所述转盘转动，所述指示部件位于所述制动部的转动轨迹上；当所述制动部转动至设定位置时，所述制动部与所述指示部件相抵触，以限制所述转盘转动；所述力反馈电机根据机械手的受力情况驱动所述指示部件转动至设定位置。
10.作为又一具体方案，所述转盘外侧设置有固定的罩体，所述转盘可转动的设置于所述罩体上，所述罩体与所述转盘之间设置有用于作用所述转盘弹性复位转动的弹性件。
11.作为又一具体方案，所述罩体上设置有通孔，所述罩体上设置有护线部件，所述柔性反馈线绕过所述护线部件后穿过所述通孔与所述转盘连接。
12.作为又一具体方案，所述手指套设置一个或两个以上；所述柔性反馈线滑动式穿过所述手指套；一个以上所述手指套根据用户手指动作拉扯所述柔性反馈线，以带动所述转盘转动。
13.作为又一具体方案，所述手指套通过柔性连接线连接所述手掌套，所述手指套相对所述手掌套具有一定活动度；当所述手指套设置两个以上时，相邻两手指套之间通过所述柔性连接线彼此连接，两手指套之间相对具有一定活动度。
14.作为又一具体方案，当同时设置所述电位计和所述力反馈电机时，所述转盘、所述电位计和所述力反馈电机分别设置于固定座上，所述转盘相对所述固定座定位转动设置。
15.作为又一具体方案，所述控制机械手用的可穿戴控制手套还包括控制盒，所述控制盒连接所述手指套，所述控制盒上设置有所述主控板和供电模块，所述供电模块电连接所述主控板。
16.作为又一具体方案，所述手掌套上设置有用于容纳用户手掌的手掌穿戴腔、及一个以上连通所述手掌穿戴腔的手指孔；所述手指孔与所述手指套一一对应，用户手指穿过所述手指孔后穿戴于所述手指套上。
17.本实用新型的有益效果如下：
18.本控制装置是可穿戴控制手套，通过佩戴本控制装置，控制人员只需做出所需的动作即可控制机械手完成相应的动作，进而实现机械手的控制。具体是，手掌套和手指套分别佩戴于控制人员手部，当控制人员手部做动作时，手掌套和手指套分别相对活动，以更好的采集信息数据；当设置电位计时，柔性反馈线带动转盘转动，电位计根据转盘的转动幅度识别手指的屈曲度或伸展度，最终控制机械手就对应的屈曲度或伸展度做出对应的动作，系统可根据手指的屈曲度或伸展度直接控制机械手完成相应的动作，保证手部动作与机械手动作的一致性，大大提升控制效果，控制方便简单，对于控制人员的专业性要求较低；当设置力反馈电机时，系统根据机械手反馈的受力情况最终控制力反馈电机工作，以对转盘附加阻力，实现力反馈目的，使控制人员及时清楚机械手的受力情况并及时做出调整，具体可以调整控制力和动作幅度等参数。
附图说明
19.图1和图2分别为本实用新型一实施例中可穿戴控制手套不同方位的组装图。
20.图3为本实用新型一实施例中可穿戴控制手套的爆炸图。
21.图4为本实用新型一实施例中功能组件的组装图。
22.图5为本实用新型一实施例中功能组件的爆炸图。
23.图6为本实用新型一实施例中功能组件的截面图。
24.图7为本实用新型一实施例中三个手指套的组装图。
25.图8为本实用新型一实施例中三个手指套的分解图。
26.图9为本实用新型一实施例中手掌套的结构示意图。
27.图10为本实用新型一实施例中控制盒的分解图。
具体实施方式
28.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
29.参见图1-图10，本实施例涉及的可穿戴控制手套，包括穿戴于用户手掌上的手掌套1、及一组以上手指控制模组，本实施例设置五组手指控制模组，五组手指控制模组分别与拇指、食指、中指、无名指和尾指对应，以采集各手指的活动参数；手指控制模组包括穿戴于用户手指上的手指套2、弹性复位转动设置的转盘3、用于收发控制指令的主控板6、及用于检测手指屈曲度的电位计4（提供可变电阻相关的电压信号，以检测手指屈曲角度或伸展角度）和用于反馈机械手受力度的力反馈电机5（根据实际，电位计4和力反馈电机5可择一设置），力反馈电机5优选伺服电机；手指套2连接手掌套1，电位计4和力反馈电机5分别电连接主控板6；手指套2与转盘3之间设置有柔性反馈线7；当手指套2随用户手指屈曲时，柔性反馈线7拉伸并驱动转盘3反向转动；当手指套2随用户手指伸展时，转盘3正向复位转动并收卷柔性反馈线7；电位计4的检测端传动连接转盘3，转盘3驱动电位计4的检测端转动；柔性反馈线7带动转盘3转动，电位计4根据转盘3的转动幅度识别手指的屈曲度或伸展度，最终控制机械手就对应的屈曲度或伸展度做出对应的动作，系统可根据手指的屈曲度或伸展度直接控制机械手完成相应的动作，保证手部动作与机械手动作的一致性，大大提升控制效果，控制方便简单，对于控制人员的专业性要求较低；力反馈电机5的电机轴传动连接有指示部件8，指示部件8限制转动至设定位置的转盘3转动；系统根据机械手反馈的受力情况最终控制力反馈电机5工作，以对转盘3附加阻力，实现力反馈目的，使控制人员及时清楚机械手的受力情况并及时做出调整，具体可以调整控制力和动作幅度等参数。可见，本可穿戴控制手套的控制效果好，控制难度低，保证手部动作与机械手动作的一致性，及可根据实际情况及时调整控制力。
30.进一步地，电位计4包括电位轴401和电压转换模块402；电位轴401分别传动连接转盘3和电压转换模块402，电压转换模块402电连接主控板6；电位轴401跟随转盘3转动，电压转换模块402根据电位轴401的转动产生相应的电压数据，并把该电压数据反馈至主控板6。具体地，电位轴401一端与转盘3同轴插接，另一端传动连接电压转换模块402，转盘3转动时直接带动电位轴401转动，以产生对应的电压数据。
31.进一步地，转盘3上设置有制动部9，制动部9至少部分凸起于转盘3一端面且相对转盘3偏心；制动部9跟随转盘3转动，指示部件8位于制动部9的圆形的转动轨迹上，本实施例中制动部9为与转盘3螺接的螺钉；当制动部9转动至设定位置时，制动部9与指示部件8相抵触，以限制转盘3转动，进而达到力反馈效果，控制人员可感知机械手的受力情况；指示部件8的限制位置根据实际可调，即力反馈电机5根据机械手的受力情况驱动指示部件8转动至设定位置。
32.进一步地，转盘3外侧设置有固定的罩体10，转盘3可转动的设置于罩体10内侧，罩
体10与转盘3之间设置有用于作用转盘3弹性复位转动的弹性件（图中未示出），弹性件优选扭簧，弹性件一端连接罩体10、另一端连接转盘3；当手指屈曲使柔性反馈线7拉扯所述转盘3转动时，弹性件储能；当手指伸展使柔性反馈线7的拉扯作用力消失时，弹性件释放能量，使转盘3弹性复位转动至初始状态。
33.进一步地，罩体10侧部开有通孔1001，罩体10外侧壁设置有护线部件11，柔性反馈线7绕过护线部件11后穿过通孔1001与转盘3连接，有效防止当柔性反馈线7相对往复活动时，磨损罩体10。
34.进一步地，一组手指控制模组中，手指套2设置一个或两个以上，即与拇指对应的手指控制模组中，手指套2设置两个，与食指、中指、无名指和尾指对应的手指控制模组中，手指套2设置三个；柔性反馈线7滑动式穿过手指套2顶部的线座201；手指控制模组中，始端的手指套2通过柔性反馈线7连接手掌套1，柔性反馈线7与末端的手指套2上的线座201防脱配合；当手指屈曲时，末端的手指套2根据用户手指动作拉扯柔性反馈线7，以带动转盘3转动，柔性反馈线7另一端连接转盘3。
35.进一步地，始端的手指套2通过柔性连接线12连接手掌套1，手指套2相对手掌套1具有一定活动度；相邻两手指套2之间通过柔性连接线12彼此连接，两手指套2之间相对具有一定活动度。具体地，手指套2上一体成型有线槽202，一根柔性反馈线7依次贯穿同组手指控制模组中各手指套2上的线槽202，柔性反馈线7端部与末端手指套上的线槽202防脱配合（具体是在柔性反馈线7端部设置直径大于线槽202的防脱件或在柔性反馈线7端部打结），柔性反馈线7另一端连接手掌套1；手指套2端面上设置有活动避让部203，该活动避让部203为相对线槽202倾斜的斜面，保证两手指套2之间有一定活动空间。
36.进一步地，同组手指控制模组中，转盘3、电位计4和力反馈电机5分别设置于固定座15上，以构成一功能组件；转盘3相对固定座15定位转动设置，电位轴401、转盘3和力反馈电机5的电机轴分别同轴配合并连接。
37.进一步地，本实施例中的可穿戴控制手套还包括控制盒13，控制盒13连接手指套2，控制盒13内腔设置有主控板6和供电模块14，供电模块14电连接主控板6，主控板6可提供信号传感和电源。
38.进一步地，手掌套1上设置有用于容纳用户手掌的手掌穿戴腔101、及五个分别连通手掌穿戴腔101的手指孔102，五个手指孔102分别与拇指、食指、无名指、中指和尾指对应；手指孔102与手指套2一一对应，用户手指穿过手指孔102后穿戴于手指套2上。
39.进一步地，本实施例中，与食指、无名指和尾指对应的手指控制模组中，各功能组件设置于手掌套1顶部；与拇指对应的手指控制模组中，对应的功能组件设置于控制盒13侧部；与中指对应的手指控制模组中，对应的功能组件设置于控制盒13顶部。
40.原理
41.佩戴可穿戴控制手套，设置手指控制模组的初始状态为伸展状态，允许可穿戴控制手套与机械手进行网络连接；初始状态设置过程中，力反馈电机5驱动指示部件8旋转到极限位置，允许控制人员手指可完成屈曲动作和伸展动作。
42.当手指屈曲时，柔性反馈线7拉扯转盘3转动；当手指伸展时，转盘3弹性复位转动至初始位置；电位计4检测转盘3的旋转角度，并以电压数据呈现，数值代表设定的屈曲度或伸展度；电压数据通过主控板6发送到机械手，以控制机械手完成相应的动作，从而可有效
控制机械手的屈曲和伸展。
43.机械手在触摸物体时会检测手指的受力信息，受力信息发送至可穿戴手套上，受力信息包括机械手指的屈曲度和检测到的力值；主控板6处理受力信息，并决定会否启动力反馈电机5作业；当力值超过设定的阈值时，力反馈电机5驱动指示部件8旋转至设定位置，以限制控制人员的手指进一 步屈曲；指示部件8的旋转角度大小对应于机械手指的屈曲百分比；机械手指的屈曲度由机械手上相应的传感器传到可穿戴控制手套上；屈曲百分比 计算为：当前屈曲度除以机械手指屈曲度；指示部件8旋转后停留n秒（本实施例中的n取5 秒），让控制人员的手指屈曲或伸展时感觉活动受阻，以达到力反馈的目的。
44.上述为本实用新型的优选方案，显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
技术特征：1.一种控制机械手用的可穿戴控制手套，包括穿戴于用户手掌上的手掌套（1）；其特征在于：还包括一组以上手指控制模组，所述手指控制模组包括穿戴于用户手指上的手指套（2）、弹性复位转动设置的转盘（3）和用于收发控制指令的主控板（6），以及用于检测手指屈曲度的电位计（4）和/或用于反馈机械手受力度的力反馈电机（5）；所述手指套（2）连接所述手掌套（1），所述电位计（4）和/或所述力反馈电机（5）电连接所述主控板（6）；所述手指套（2）与所述转盘（3）之间设置有柔性反馈线（7）；当所述手指套（2）随用户手指屈曲时，所述柔性反馈线（7）拉伸并驱动所述转盘（3）反向转动；当所述手指套（2）随用户手指伸展时，所述转盘（3）正向复位转动并收卷所述柔性反馈线（7）；当设置有所述电位计（4）时，所述电位计（4）的检测端传动连接所述转盘（3），所述转盘（3）驱动所述电位计（4）的检测端转动；当设置有力反馈电机（5）时，所述力反馈电机（5）的电机轴传动连接有指示部件（8），所述指示部件（8）限制转动至设定位置的转盘（3）转动。2.根据权利要求1所述控制机械手用的可穿戴控制手套，其特征在于：所述电位计（4）包括电位轴（401）和电压转换模块（402）；所述电位轴（401）分别传动连接所述转盘（3）和所述电压转换模块（402），所述电压转换模块（402）电连接所述主控板（6）；所述电位轴（401）跟随所述转盘（3）转动，所述电压转换模块（402）根据所述电位轴（401）的转动产生相应的电压数据，并把该电压数据反馈至所述主控板（6）。3.根据权利要求1所述控制机械手用的可穿戴控制手套，其特征在于：所述转盘（3）上设置有制动部（9），所述制动部（9）跟随所述转盘（3）转动，所述指示部件（8）位于所述制动部（9）的转动轨迹上；当所述制动部（9）转动至设定位置时，所述制动部（9）与所述指示部件（8）相抵触，以限制所述转盘（3）转动；所述力反馈电机（5）根据机械手的受力情况驱动所述指示部件（8）转动至设定位置。4.根据权利要求1所述控制机械手用的可穿戴控制手套，其特征在于：所述转盘（3）外侧设置有固定的罩体（10），所述转盘（3）可转动的设置于所述罩体（10）上，所述罩体（10）与所述转盘（3）之间设置有用于作用所述转盘（3）弹性复位转动的弹性件。5.根据权利要求4所述控制机械手用的可穿戴控制手套，其特征在于：所述罩体（10）上设置有通孔（1001），所述罩体（10）上设置有护线部件（11），所述柔性反馈线（7）绕过所述护线部件（11）后穿过所述通孔（1001）与所述转盘（3）连接。6.根据权利要求1所述控制机械手用的可穿戴控制手套，其特征在于：所述手指套（2）设置一个或两个以上；所述柔性反馈线（7）滑动式穿过所述手指套（2）；一个以上所述手指套（2）根据用户手指动作拉扯所述柔性反馈线（7），以带动所述转盘（3）转动。7.根据权利要求6所述控制机械手用的可穿戴控制手套，其特征在于：所述手指套（2）通过柔性连接线（12）连接所述手掌套（1），所述手指套（2）相对所述手掌套（1）具有一定活动度；当所述手指套（2）设置两个以上时，相邻两手指套（2）之间通过所述柔性连接线（12）彼此连接，两手指套（2）之间相对具有一定活动度。8.根据权利要求1所述控制机械手用的可穿戴控制手套，其特征在于：当同时设置所述电位计（4）和所述力反馈电机（5）时，所述转盘（3）、所述电位计（4）和所述力反馈电机（5）分别设置于固定座（15）上，所述转盘（3）相对所述固定座（15）定位转动设置。9.根据权利要求1-8任一项所述控制机械手用的可穿戴控制手套，其特征在于：还包括控制盒（13），所述控制盒（13）连接所述手指套（2），所述控制盒（13）上设置有所述主控板
（6）和供电模块（14），所述供电模块（14）电连接所述主控板（6）。10.根据权利要求9所述控制机械手用的可穿戴控制手套，其特征在于：所述手掌套（1）上设置有用于容纳用户手掌的手掌穿戴腔（101）、及一个以上连通所述手掌穿戴腔（101）的手指孔（102）；所述手指孔（102）与所述手指套（2）一一对应，用户手指穿过所述手指孔（102）后穿戴于所述手指套（2）上。
技术总结本实用新型涉及一种控制机械手用的可穿戴控制手套，包括手掌套、及手指控制模组，手指控制模组包括手指套、转盘和主控板，以及电位计和/或力反馈电机；手指套连接手掌套，电位计和/或力反馈电机电连接主控板；手指套与转盘之间设置有柔性反馈线；当手指套随用户手指屈曲时，柔性反馈线拉伸并驱动转盘反向转动；当手指套随用户手指伸展时、转盘正向复位转动并收卷柔性反馈线；电位计的检测端传动连接转盘，转盘驱动电位计的检测端转动；力反馈电机的电机轴传动连接有指示部件，指示部件限制转动至设定位置的转盘转动。本可穿戴控制手套控制效果好，控制难度低，保证手部动作与机械手动作的一致性和/或根据实际情况及时调整控制力。力。力。
技术研发人员：麦骞誉
受保护的技术使用者：路邦科技授权有限公司
技术研发日：2022.08.15
技术公布日：2022/12/16
