對第一連桿機構(gòu)110的運動軌跡和第二連桿機構(gòu)120的運動軌跡進行修正，即根據(jù)使用者的肢體狀況自適應的修正第一連桿機構(gòu)110的運動軌跡和第二連桿機構(gòu)120的運動軌跡，形成新的適合使用者肢體特性的運動軌跡，并將新的運動軌跡存儲到存儲模塊142中，當使用者下次繼續(xù)使用該訓練機器人100進行訓練時，可調(diào)用適合其自己的訓練運動軌跡，在防止使用者使用該訓練機器人100進行訓練受到傷害的同時，還有效提高了訓練機器人100的智能化；
[0079]增強模塊146，用于存儲使用者合法身份信息，并為使用者提供第一連桿機構(gòu)110的運動軌跡、第二連桿機構(gòu)120的運動軌跡對應的虛擬環(huán)境；
[0080]無線通信模塊147，用于連接互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)固件升級。
[0081]相應的，參見圖6，本發(fā)明還提供了一種訓練機器人控制方法，包括如下步驟:
[0082]S100，接收控制裝置發(fā)送的命令信號；
[0083]S200，調(diào)用模塊根據(jù)命令信號，調(diào)用存儲模塊中相應的第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和第二連桿機構(gòu)的運動軌跡；
[0084]S300，控制模塊根據(jù)調(diào)用模塊調(diào)用的第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和第二連桿機構(gòu)的運動軌跡，控制第一連桿機構(gòu)運動和第二連桿機構(gòu)運動。
[0085]作為一種可實施方式，還包括如下步驟:
[0086]S300’，當命令信號為自適應反力提示命令信號時，控制多軸力傳感器檢測使用者手腕的力學特性；
[0087]S310’，根據(jù)檢測結(jié)果控制第一連桿機構(gòu)的末端阻力和第二連桿機構(gòu)的末端阻力。
[0088]在其中一個實施例中，還包括如下步驟:
[0089]S400，當命令信號為主動模式命令信號時，使用者帶動第一連桿機構(gòu)和第二連桿機構(gòu)分別按照第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和第二連桿機構(gòu)的運動軌跡進行訓練，同時，控制第一連桿機構(gòu)提供恒定阻力和第二連桿機構(gòu)提供恒定阻力；
[0090]S410,當命令信號為被動模式命令信號時,控制第一連桿機構(gòu)和第二連桿機構(gòu)分別按照第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和第二連桿機構(gòu)的運動軌跡帶動使用者完成訓練；
[0091]S420，當使用者進行訓練時，根據(jù)使用者肢體狀況修正第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和第二連桿機構(gòu)的運動軌跡，并將修正后的第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和第二連桿機構(gòu)的運動軌跡存儲到存儲模塊中。
[0092]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
【主權(quán)項】
1.一種訓練機器人，其特征在于，包括第一連桿機構(gòu)、第二連桿機構(gòu)、基座、中央處理器和控制裝置，其中: 所述第一連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與所述第二連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，且對稱設(shè)置在所述基座兩側(cè)； 所述中央處理器分別與所述第一連桿機構(gòu)和所述第二連桿機構(gòu)連接，包括信號接收模塊、存儲模塊、調(diào)用模塊和控制模塊，其中: 所述信號接收模塊，用于接收所述控制裝置發(fā)送的命令信號； 所述存儲模塊，用于存儲所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡； 所述調(diào)用模塊，用于根據(jù)接收到的所述命令信號，調(diào)用所述存儲模塊中存儲的相應所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡； 所述控制模塊，用于控制所述第一連桿機構(gòu)和所述第二連桿機構(gòu)分別按照所述調(diào)用模塊調(diào)用的所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡進行運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的訓練機器人，其特征在于，所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡與所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡組合為太極云手。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的訓練機器人，其特征在于，所述第一連桿機構(gòu)和所述第二連桿機構(gòu)均包括5個驅(qū)動組件，每個驅(qū)動組件均包括伺服電機、伺服驅(qū)動器和編碼器； 所述5個驅(qū)動組件依次連接，用于驅(qū)動所述第一連桿機構(gòu)末端和所述第二連桿機構(gòu)末端到達預設(shè)空間任意位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的訓練機器人，其特征在于，所述控制裝置為手柄、計算機或移動終端的操作界面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的訓練機器人，其特征在于，所述控制模塊包括第一控制單元，其中: 所述第一控制單元，用于控制所述第一連桿機構(gòu)的運動的啟動與停止和所述第二連桿機構(gòu)的運動的啟動與停止，以及所述第一連桿機構(gòu)末端的運動速度和所述第二連桿機構(gòu)末端的運動速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的訓練機器人，其特征在于，還包括兩個多軸力傳感器，分別設(shè)置在所述第一連桿機構(gòu)末端和所述第二連桿機構(gòu)末端，用于檢測使用者手腕的力學特性； 所述控制裝置包括自適應反力提示模塊，所述控制模塊包括第二控制單元，其中: 所述自適應反力提示模塊，用于發(fā)送自適應反力提示命令信號； 所述第二控制單元，用于根據(jù)所述自適應反力提示命令信號，控制所述多軸力傳感器檢測所述使用者手腕的力學特性，并根據(jù)檢測結(jié)果控制所述第一連桿機構(gòu)的末端阻力和所述第二連桿機構(gòu)的末端阻力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的訓練機器人，其特征在于，所述控制裝置還包括主動模塊和被動模塊，所述控制模塊還包括第三控制單元和第四控制單元，其中: 所述主動模塊，用于發(fā)送主動模式命令信號； 所述第三控制單元，用于當所述使用者帶動所述第一連桿機構(gòu)和所述第二連桿機構(gòu)分別按照所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡進行訓練時，控制所述第一連桿機構(gòu)提供恒定阻力和所述第二連桿機構(gòu)提供恒定阻力； 所述被動模塊，用于發(fā)送被動模式命令信號； 所述第四控制單元，用于控制所述第一連桿機構(gòu)和所述第二連桿機構(gòu)分別按照所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡帶動所述使用者完成所述訓練。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的訓練機器人，其特征在于，所述中央處理器還包括修正模塊、增強模塊和無線通信模塊，其中: 所述修正模塊，用于根據(jù)所述使用者肢體狀況修正所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡，并將修正后的所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡存儲到所述存儲模塊中； 所述增強模塊，用于存儲所述使用者合法身份信息，并為使用者提供所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡、所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡對應的虛擬環(huán)境； 所述無線通信模塊，用于連接互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)固件升級。
9.一種訓練機器人控制方法，其特征在于，包括如下步驟: S100，接收控制裝置發(fā)送的命令信號； S200，調(diào)用模塊根據(jù)所述命令信號，調(diào)用存儲模塊中相應的第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和第二連桿機構(gòu)的運動軌跡； S300，控制模塊根據(jù)所述調(diào)用模塊調(diào)用的所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡，控制所述第一連桿機構(gòu)運動和所述第二連桿機構(gòu)運動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的訓練機器人控制方法，其特征在于，還包括如下步驟: S300’，當所述命令信號為自適應反力提示命令信號時，控制多軸力傳感器檢測使用者手腕的力學特性； S310’，根據(jù)所述檢測結(jié)果控制所述第一連桿機構(gòu)的末端阻力和所述第二連桿機構(gòu)的末端阻力。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的訓練機器人控制方法，其特征在于，還包括如下步驟: S400,當所述命令信號為主動模式命令信號時，使用者帶動所述第一連桿機構(gòu)和所述第二連桿機構(gòu)分別按照所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡進行訓練，同時，控制所述第一連桿機構(gòu)提供恒定阻力和所述第二連桿機構(gòu)提供恒定阻力；S410，當所述命令信號為被動模式命令信號時，控制所述第一連桿機構(gòu)和所述第二連桿機構(gòu)分別按照所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡帶動所述使用者完成所述訓練； S420，當所述使用者進行所述訓練時，根據(jù)所述使用者肢體狀況修正所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡，并將修正后的所述第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和所述第二連桿機構(gòu)的運動軌跡存儲到所述存儲模塊中。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種訓練機器人及控制方法，其中訓練機器人包括第一連桿機構(gòu)、第二連桿機構(gòu)、基座、中央處理器和控制裝置，第一連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與第二連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，且對稱設(shè)置在基座兩側(cè)；中央處理器包括信號接收模塊、存儲模塊、調(diào)用模塊和控制模塊；信號接收模塊，用于接收控制裝置發(fā)送的命令信號；存儲模塊，用于存儲第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和第二連桿機構(gòu)的運動軌跡；調(diào)用模塊，用于根據(jù)接收到的命令信號，調(diào)用存儲模塊中存儲的相應第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和第二連桿機構(gòu)的運動軌跡；控制模塊，用于控制第一連桿機構(gòu)和第二連桿機構(gòu)分別按照調(diào)用模塊調(diào)用的第一連桿機構(gòu)的運動軌跡和第二連桿機構(gòu)的運動軌跡進行運動；其有效提升了訓練效果。
【IPC分類】A63B23-00, A61H1-02, A63B23-12, G05B19-04
【公開號】CN104688491
【申請?zhí)枴緾N201310648137
【發(fā)明人】左國坤, 張文武, 宋濤, 鄭華文, 陳建華, 徐佳琳
【申請人】中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年12月4日