本發(fā)明的控制裝置20已進(jìn)入設(shè)定的手臂移動(dòng)模式中，以控制手臂單元11移動(dòng)。轉(zhuǎn)換手勢(shì)為伸展拇指與食指，用以啟動(dòng)移動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換，讓本發(fā)明的控制裝置20在手臂移動(dòng)模式與手部移動(dòng)模式間轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換手勢(shì)將呈現(xiàn)在轉(zhuǎn)換后的畫面中，讓操作者知道本發(fā)明的控制裝置20已轉(zhuǎn)換為另一移動(dòng)模式。完成手勢(shì)則為伸展中指與食指，用以結(jié)束本發(fā)明控制裝置20的移動(dòng)模式，外置或內(nèi)置畫面中的控制手勢(shì)將消失，讓操作者知道本發(fā)明的控制裝置20已停止移動(dòng)模式操作。
[0034]手臂控制手勢(shì)限定用于手臂移動(dòng)模式，為伸展手掌上下左右移動(dòng)，可在手臂移動(dòng)模式中帶動(dòng)手臂單元11移動(dòng)，手臂控制手勢(shì)僅呈現(xiàn)在外置畫面23的手臂控制手勢(shì)區(qū)26a中。而手部控制手勢(shì)限定用于手部移動(dòng)模式，包含移動(dòng)手勢(shì)、夾取手勢(shì)及釋放手勢(shì)，可在手臂移動(dòng)模式中帶動(dòng)手部單元12移動(dòng)，手部控制手勢(shì)僅呈現(xiàn)在內(nèi)置畫面24的手部控制手勢(shì)區(qū)26b中。其中移動(dòng)手勢(shì)為握拳上下左右移動(dòng)，在手部移動(dòng)模式中帶動(dòng)手部單元12移動(dòng)調(diào)整方位。夾取手勢(shì)為四指并攏與拇指成夾取狀，在手部移動(dòng)模式中帶動(dòng)手部單元12的夾取裝置14夾取工件。釋放手勢(shì)為伸展手掌，在手部移動(dòng)模式中張開手部單元12的夾取裝置14以釋放工件。
[0035]本發(fā)明機(jī)器手臂的教導(dǎo)裝置在使用時(shí)，首先需由操作者利用喚醒手勢(shì)，經(jīng)手勢(shì)識(shí)別模塊25檢測確認(rèn)后，將信號(hào)傳輸至主機(jī)21。由主機(jī)21喚醒機(jī)器手臂10，將內(nèi)置視覺裝置16與外置視覺裝置17擷取的圖像，分別傳輸至屏幕22的外置畫面23與內(nèi)置畫面24的分割畫面。并進(jìn)入設(shè)定的手臂移動(dòng)模式，再將喚醒手勢(shì)呈現(xiàn)在外置畫面23中的手臂控制手勢(shì)區(qū)26a，與手臂環(huán)境圖像一起呈現(xiàn)，以表示進(jìn)入喚醒狀態(tài)。
[0036]接著操作者觀看外置畫面23中的手臂單元11位置，通常手臂單元11停留的位置離目標(biāo)工作臺(tái)13較遠(yuǎn)距離。利用手臂控制手勢(shì)由手勢(shì)識(shí)別模塊25檢測，經(jīng)確認(rèn)后呈現(xiàn)在外置畫面23中的手臂控制手勢(shì)區(qū)26a，同時(shí)觀看外置畫面23中的手臂環(huán)境圖像，控制手臂單元11以設(shè)定的高速快速移動(dòng)，讓位于手臂單元11移動(dòng)端的手部單元12盡快接近目標(biāo)的工作臺(tái)13。直到并列的內(nèi)置畫面24呈現(xiàn)工作臺(tái)13的目標(biāo)圖像。
[0037]為了避免高速移動(dòng)的手臂單元11容易撞擊工件15，且為了微調(diào)到合適的方位。操作者利用轉(zhuǎn)換手勢(shì)，經(jīng)手勢(shì)識(shí)別模塊25檢測確認(rèn)后，將本發(fā)明控制裝置20轉(zhuǎn)換為手部移動(dòng)模式，并將轉(zhuǎn)換手勢(shì)呈現(xiàn)在轉(zhuǎn)換移動(dòng)模式后的內(nèi)置畫面24中的手部控制手勢(shì)區(qū)26b，以表示進(jìn)入手部移動(dòng)模式。再利用手部控制手勢(shì)的移動(dòng)手勢(shì)，經(jīng)手勢(shì)識(shí)別模塊25檢測確認(rèn)后，呈現(xiàn)在內(nèi)置畫面24中的手部控制手勢(shì)區(qū)26b，藉觀看內(nèi)置畫面24中的手部單元12，并控制手部單元12以設(shè)定低速移動(dòng)，微調(diào)手部單元12到合適的方位。再利用手部控制手勢(shì)的夾取手勢(shì)，經(jīng)手勢(shì)識(shí)別模塊25檢測確認(rèn)后，呈現(xiàn)在內(nèi)置畫面24中的手部控制手勢(shì)區(qū)26b，夾取位于目標(biāo)工作臺(tái)13上的工件15，或利用手部控制手勢(shì)的釋放手勢(shì)，經(jīng)手勢(shì)識(shí)別模塊25檢測確認(rèn)后，呈現(xiàn)在內(nèi)置畫面24中的手部控制手勢(shì)區(qū)26b，將工件15釋放在目標(biāo)的工作臺(tái)13上。
[0038]前述手臂移動(dòng)模式與手部移動(dòng)模式在移動(dòng)中，可視距離工件的遠(yuǎn)近及調(diào)整工件的方位，利用轉(zhuǎn)換手勢(shì)隨意進(jìn)行來回切換移動(dòng)模式，讓畫面顯示的兩段控制手勢(shì)，使手部單元12能因應(yīng)不同位置，以兩段速度盡快接近目標(biāo)，直到完成移動(dòng)機(jī)器手臂10的控制后，最后利用完成手勢(shì)，經(jīng)手勢(shì)識(shí)別模塊25檢測確認(rèn)后，消除在外置畫面23或內(nèi)置畫面24中的手臂控制手勢(shì)26，以完成本發(fā)明機(jī)器手臂的教導(dǎo)裝置的移動(dòng)模式。
[0039]因此，本發(fā)明的機(jī)器手臂的教導(dǎo)裝置，可通過在機(jī)器手臂10設(shè)置內(nèi)置視覺裝置16及外置的視覺裝置18，分別在遠(yuǎn)程的內(nèi)置畫面24呈現(xiàn)手部周圍圖像，及外置畫面23呈現(xiàn)手臂環(huán)境圖像，并利用檢測兩段控制手勢(shì)各自在外置畫面23中，控制手臂單元高速移動(dòng)接近目標(biāo)，或在內(nèi)置畫面24中，控制手部單元低速移動(dòng)夾取或釋放工件，以達(dá)到提高作業(yè)效率的目的。
[0040]如圖4所示，為本發(fā)明機(jī)器手臂的教導(dǎo)方法的流程圖。本發(fā)明機(jī)器手臂的遠(yuǎn)程教導(dǎo)方法的詳細(xì)步驟說明如下:首先在步驟Si，利用控制手勢(shì)喚醒機(jī)器手臂，擷取圖像遠(yuǎn)程并列手臂環(huán)境圖像及手部周圍圖像。進(jìn)入步驟S2，進(jìn)入設(shè)定的手臂移動(dòng)模式。在步驟S3，將控制手勢(shì)一起呈現(xiàn)在手臂環(huán)境圖像。再至步驟S4，檢測手臂控制手勢(shì)。在步驟S5，根據(jù)檢測到的手臂控制手勢(shì)，教導(dǎo)手臂單元以設(shè)定的速度移動(dòng)至目標(biāo)，可以手部周圍圖像出現(xiàn)目標(biāo)判斷移動(dòng)至目標(biāo)，且手臂單元的移動(dòng)設(shè)定在高速，比手部單元移動(dòng)的速度快。接著在步驟S6，利用控制手勢(shì)轉(zhuǎn)換為手部移動(dòng)模式。在步驟S7，將控制手勢(shì)一起呈現(xiàn)在手部周圍圖像。然后在步驟S8，檢測手部控制手勢(shì)。在步驟S9，根據(jù)檢測到的手部控制手勢(shì)教導(dǎo)手部單元以設(shè)定的低速移動(dòng)處理目標(biāo)，例如對(duì)目標(biāo)夾取或釋放工件。最后進(jìn)入步驟SlO處理完成目標(biāo)后，結(jié)束本發(fā)明的移動(dòng)模式。
[0041]因此，本發(fā)明的機(jī)器手臂的教導(dǎo)方法，就可利用檢測兩段控制手勢(shì)，依序在手臂移動(dòng)模式控制手臂單元高速移動(dòng)，以及在手部移動(dòng)模式的移動(dòng)控制手部單元低速移動(dòng)處理目標(biāo)，達(dá)到教導(dǎo)機(jī)器手臂精確移動(dòng)。
[0042]以上所述者，僅為用以方便說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明的范圍不限于該等較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明所做的任何變更，于不脫離本發(fā)明的精神下，皆屬本發(fā)明權(quán)利要求的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)器手臂的教導(dǎo)裝置，包含: 一機(jī)器手臂，位于工作現(xiàn)場，包含手臂單元與手部單元，手臂單元上設(shè)內(nèi)置視覺裝置，擷取位于手臂單元移動(dòng)端的手部單元的手部周圍圖像，工作現(xiàn)場設(shè)外置視覺裝置，擷取機(jī)器手臂的手臂環(huán)境圖像； 一控制裝置，位于遠(yuǎn)程，教導(dǎo)機(jī)器手臂移動(dòng)，且接收內(nèi)置視覺裝置與外置視覺裝置的擷取圖像，具有屏幕包含并列的外置畫面與內(nèi)置畫面，外置畫面呈現(xiàn)接收外置視覺裝置擷取的手臂環(huán)境圖像，并具有一起呈現(xiàn)控制手勢(shì)圖像的手臂控制手勢(shì)區(qū)，內(nèi)置畫面呈現(xiàn)接收內(nèi)置視覺裝置擷取的手部周圍圖像，并具有一起呈現(xiàn)控制手勢(shì)圖像的手部控制手勢(shì)區(qū)； 一手勢(shì)識(shí)別模塊，檢測控制手勢(shì)，將檢測到的控制手勢(shì)信號(hào)傳輸至控制裝置，并將控制手勢(shì)圖像呈現(xiàn)在該手臂控制手勢(shì)區(qū)或該手部控制手勢(shì)區(qū)； 其中，該控制裝置接收手勢(shì)識(shí)別模塊檢測到的控制手勢(shì)信號(hào)，教導(dǎo)機(jī)器手臂移動(dòng)，且將教導(dǎo)機(jī)器手臂的移動(dòng)模式，分為手臂移動(dòng)模式與手部移動(dòng)模式，在手臂移動(dòng)模式中，配合外置畫面呈現(xiàn)的手臂環(huán)境圖像及手臂控制手勢(shì)，教導(dǎo)手臂單元高速移動(dòng)至目標(biāo)，在手部移動(dòng)模式中，配合內(nèi)置畫面呈現(xiàn)的手部周圍圖像及手部控制手勢(shì)，教導(dǎo)手部單元低速移動(dòng)處理目標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器手臂的教導(dǎo)裝置，其中該控制手勢(shì)為預(yù)先設(shè)定，包含限定用于手臂移動(dòng)模式的手臂控制手勢(shì)、限定用于手部移動(dòng)模式的手部控制手勢(shì)及移動(dòng)模式共享的基本控制手勢(shì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器手臂的教導(dǎo)裝置，其中該基本控制手勢(shì)包含用以啟動(dòng)轉(zhuǎn)換移動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換手勢(shì)，利用轉(zhuǎn)換手勢(shì)在手臂移動(dòng)模式與手部移動(dòng)模式間進(jìn)行切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器手臂的教導(dǎo)裝置，其中該基本控制手勢(shì)還包含用以喚醒機(jī)器手臂的喚醒手勢(shì)及用以結(jié)束移動(dòng)模式的完成手勢(shì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器手臂的教導(dǎo)裝置，其中該手部控制手勢(shì)包含帶動(dòng)手部單元移動(dòng)調(diào)整方位的移動(dòng)手勢(shì)、用以夾取處理目標(biāo)的夾取手勢(shì)及用以釋放處理目標(biāo)的釋放手勢(shì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器手臂的教導(dǎo)裝置，其中該外置畫面與內(nèi)置畫面為屏幕的分割畫面。
7.一種機(jī)器手臂的教導(dǎo)方法，其步驟包含: 喚醒機(jī)器手臂，擷取圖像遠(yuǎn)程并列手臂環(huán)境圖像及手部周圍圖像； 進(jìn)入設(shè)定的手臂移動(dòng)模式； 將控制手勢(shì)一起呈現(xiàn)在手臂環(huán)境圖像； 檢測手臂控制手勢(shì)； 根據(jù)檢測到的手臂控制手勢(shì)，教導(dǎo)手臂單元以設(shè)定的速度移動(dòng)至目標(biāo)； 利用控制手勢(shì)轉(zhuǎn)換為手部移動(dòng)模式； 將控制手勢(shì)一起呈現(xiàn)在手部周圍圖像； 檢測手部控制手勢(shì)； 根據(jù)檢測到的手部控制手勢(shì)，教導(dǎo)手部單元以設(shè)定的速度移動(dòng)處理目標(biāo)； 結(jié)束移動(dòng)模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器手臂的教導(dǎo)方法，其中利用控制手勢(shì)喚醒機(jī)器手臂。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器手臂的教導(dǎo)方法，其中以手部周圍圖像出現(xiàn)目標(biāo)判斷手臂單元移動(dòng)至目標(biāo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器手臂的教導(dǎo)方法，其中該手臂單元的移動(dòng)設(shè)定在高速，而手部單元的移動(dòng)設(shè)定在低速。
【專利摘要】一種機(jī)器手臂的教導(dǎo)裝置及方法，利用控制裝置接收手勢(shì)識(shí)別模塊檢測的控制手勢(shì)信號(hào)，教導(dǎo)機(jī)器手臂移動(dòng)，并在手臂移動(dòng)模式與手部移動(dòng)模式間轉(zhuǎn)換。在手臂移動(dòng)模式中，配合外置畫面呈現(xiàn)的手臂環(huán)境圖像及手臂控制手勢(shì)，教導(dǎo)手臂單元高速移動(dòng)至目標(biāo)。在手部移動(dòng)模式中，配合內(nèi)置畫面呈現(xiàn)的手部周圍圖像及手部控制手勢(shì)，教導(dǎo)手部單元低速移動(dòng)處理目標(biāo)。
【IPC分類】B25J13-08, B25J3-00
【公開號(hào)】CN104827457
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410045111
【發(fā)明人】黃鐘賢, 何世池
【申請(qǐng)人】廣明光電股份有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2014年2月7日