基于手勢識別的工業(yè)機械臂示教系統(tǒng)設(shè)計研究.pdf

1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)機械臂在生產(chǎn)應(yīng)用中的作用也越來越大，人們對它的要求也隨之提高。不僅要求工業(yè)機械臂能長期穩(wěn)定地完成重復(fù)工作，還要具備智能化、網(wǎng)絡(luò)化、開放性、人機友好性等特點。而傳統(tǒng)的機械臂示教對操作者的要求高、操作比較復(fù)雜、人機交互不自然。因此提高工業(yè)機械臂示教系統(tǒng)的智能化，提高工作效率有重要的研究意義。本文針對目前示教系統(tǒng)操作不方便，智能化程度低的問題，設(shè)計了一種智能化、人機交互自然、示教效率高的基于手勢識別的工業(yè)機械臂示教系統(tǒng)

2、。
　　該示教系統(tǒng)主要有3大模塊組成，分別是傳感器模塊、遠程客戶端模塊以及工作機械臂模塊。傳感器模塊就是用來識別手勢的MYO智能腕帶，它包括一個陀螺儀傳感器和八個肌電信號傳感器，其中的陀螺儀傳感器負責(zé)采集操作人員手臂的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù);肌電信號傳感器負責(zé)采集手臂的肌電信號，識別操作人員的手勢。遠程客戶端模塊主要由數(shù)據(jù)處理模塊和仿真模塊這兩大部分組成，通過數(shù)據(jù)處理模塊，利用卡爾曼濾波處理通過傳感器采集到的數(shù)據(jù)，然后將其轉(zhuǎn)換成關(guān)節(jié)角的角

3、度信息以及手勢指令。仿真模塊是基于ROS平臺設(shè)計的，通過它可以實時反映操作人員的手勢動作。工作機械臂模塊則是利用的UR5機械臂和機械臂工作箱。
　　本系統(tǒng)在ROS的編譯環(huán)境下基于Python語言開發(fā)了遠程客戶端，與智能腕帶通過藍牙4.0無線連接;遠程客戶端與工作機械臂則通過TCP/IP協(xié)議連接，從而可以實現(xiàn)通過手勢識別直接控制工作機械臂來進行示教。
　　將所設(shè)計的工業(yè)機械臂示教系統(tǒng)應(yīng)用于實際的工業(yè)機械臂示教環(huán)境中后，實驗結(jié)果