一种镜面立体显示装置及镜面立体显示远程操控机器人的制作方法

本实用新型涉及智能机械技术领域，尤其是涉及一种镜面立体显示装置及镜面立体显示远程操控机器人。

背景技术：

第五代移动通信(5g)是当前代表性、引领性的网络信息技术，将实现万物泛在互联、而目前多数只是远程办公，交流信息，处理文档等工作。

而实际工作过程中，搬运货物，维修设备，操作机器等工作却无法实现远程控制操作，另外，很多工种是需要在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中去完成的，虽然这些年随着工业自动化领域的技术革新，机器人逐渐发展起来，但是，现有的大型机器人结构都很复杂，造价昂贵，而民用的机器人又大多通过设定的指令或者操纵杆或者摄像头进行控制，精度低切灵活性差。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：现有的机器人的控制精度和灵活性较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种镜面立体显示装置及镜面立体显示远程操控机器人，以解决现有技术中存在的机器人的控制精度较差的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种镜面立体显示装置，包括摄像机构、服务器和显示机构，所述服务器连接所述摄像机构和所述显示机构；

其中：

所述摄像机构包含左摄像头、右摄像头；所述显示机构包含第一显示器、第二显示器以及镜面，

所述左摄像头和所述右摄像头平行设置，所述左摄像头和所述右摄像头之间的间距等于或者稍大于人左右眼间的距离；

所述第一显示器用于显示将所述左摄像头拍摄的图像经过电路图像镜像翻转后的图像，所述第二显示器用于显示所述右摄像头拍摄的图像；

所述第一显示器和所述第二显示器呈锐角放置，所述镜面位于所述第一显示器和所述第二显示器夹角的平分线上，使用人员的左眼观察所述第一显示器反射在所述镜面上的图像、右眼观察所述第二显示器显示的图像。

一种镜面立体显示远程操控机器人，包括机器人本体、远程控制端以及如上所述的镜面立体显示装置，所述服务器也用于连接所述机器人本体和所述远程控制端。

优选地，所述机器人本体包括基座和控制器，在所述基座底部设置有移动轮，在所述基座上部设置有机身，所述机身的顶部设置有所述左摄像头和所述右摄像头，所述机身中部设置有左机械臂和右机械臂，所述机身的底部设置有圆盘，所述圆盘能够带动所述机身在所述基座上转动；所述移动轮、所述左机械臂、所述右机械臂以及所述圆盘均与所述控制器连接；

所述远程控制端包括工作台、控制机构，所述显示机构设置在所述工作台上；

所述控制机构包括左控制臂、右控制臂和踏板，所述左控制臂和所述右控制臂设置在工作台上，所述左控制臂和所述右控制臂分别与使用人员的左臂和右臂配合连接，并获取使用人员的手臂关节信息反馈至所述控制器；所述踏板与所述控制器连接，踩踏所述踏板，所述控制器能够控制驱动所述圆盘转动或者驱动所述移动轮移动。

优选地，所述左机械臂和所述右机械臂均包括前臂固定杆、肘臂固定杆和三指爪，所述前臂固定杆与所述机身之间通过机械肩关节连接，所述前臂固定杆与所述肘臂固定杆之间通过机械肘关节连接，所述肘臂固定杆与所述三指爪之间连接有机械腕关节和机械指爪转动关节。

优选地，所述左控制臂和所述右控制臂均包括控制臂固定杆、控制肘固定杆和手定位环，所述控制臂固定杆与所述工作台之间通过控制肩关节连接，在所述控制肩关节上设置有肩关节传感器；

所述控制臂固定杆与所述控制肘固定杆通过控制肘关节连接，在所述控制肘关节上设置有肘关节传感器；

所述控制肘固定杆与所述手定位环通过控制腕关节和控制手转动关节连接，在所述控制腕关节上设置有腕关节传感器，在所述控制手转动关节上设置有手转动传感器，在所述手定位环上设置有捏力传感器。

优选地，在所述控制臂固定杆、所述控制肘固定杆上设置有控制臂套和控制肘套。

优选地，所述机械肩关节、所述机械肘关节、机械腕关节均具有沿轴向旋转的自由度以及径向旋转的自由度；所述机械指爪转动关节具有沿轴向旋转的自由度和三指抓取功能。

优选地，在所述踏板上设置有切换开关。

优选地，在所述机器人本体上还设置有操纵屏。

优选地，所述服务器为低延时(5g)网络。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的镜面立体显示装置及镜面立体显示远程操控机器人，通过并排设置两个摄像头，并且按照人的双眼间距进行布置，再将两个摄像头所拍摄的图像分别显示在两个显示器上，具体地，左摄像头拍摄的图像经过电路图像镜像翻转显示在第一显示屏，右摄像头拍摄的图像显示在第二显示屏，再通过在第一显示屏和第二显示屏之间设置镜面，操作者的左眼经过镜面观看镜面，右眼观看右屏幕，此时，操作者的左右眼观看的图像分别是左右摄像头拍摄的图像，这样就观看到摄像头拍摄的立体的画面，通过镜面立体显示，使得操作者观看到立体的工作场景，如同身临其境，在操作时能够更加得心应手，提高机器人的操控精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的部分结构示意图(一)；

图3是本实用新型的部分结构示意图(二)；

图4是本实用新型的左机械臂结构示意图；

图5是本实用新型的右控制臂结构示意图；

图6是本实用新型的部分结构俯视图；

图7是本实用新型的镜面立体显示装置原理图图；。

图中1、摄像机构；2、机器人本体；3、服务器；4、远程控制端；5、显示机构；11、左摄像头；12、右摄像头；21、基座；22、移动轮；23、机身；24、右机械臂；25、左机械臂；26、圆盘；27、控制器；41、工作台；42、控制机构；43、左控制臂；44、右控制臂；45、踏板；51、第一显示器；52、第二显示器；53、镜面；251、机械肩关节；252、前臂固定杆；253、机械肘关节；254、肘臂固定杆；255、机械腕关节；256、机械指爪转动关节；257、三指爪；441、控制肩关节；442、控制臂固定杆；443、控制肘关节；444、控制肘固定杆；445、控制腕关节；446、控制手转动关节；447、手定位环；448、控制臂套；449、控制肘套；4410、肩关节传感器；4430、肘关节传感器；4450、腕关节传感器；4460、手转动传感器；4470、捏力传感器。

具体实施方式

下面可以参照附图图1～图7以及文字内容理解本实用新型的内容以及本实用新型与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本实用新型的一些可选实施例的方式，对本实用新型的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本实用新型的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本实用新型提供的任一技术手段进行替换或将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上；术语″上″、″下″、″左″、″右″、″内″、″外″、″前端″、″后端″、″头部″、″尾部″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种控制精度更高的镜面立体显示远程操控机器人。

下面结合图1～图7对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。

本实用新型提供了一种镜面立体显示装置，包括摄像机构、服务器和显示机构，所述服务器连接所述摄像机构和所述显示机构；

其中：

所述摄像机构包含左摄像头、右摄像头；所述显示机构包含第一显示器、第二显示器以及镜面，

所述左摄像头和所述右摄像头平行设置，所述左摄像头和所述右摄像头之间的间距等于或者稍大于人左右眼间的距离；

所述第一显示器用于显示将所述左摄像头拍摄的图像经过电路图像镜像翻转后的图像，所述第二显示器用于显示所述右摄像头拍摄的图像；

所述第一显示器和所述第二显示器呈锐角放置，所述镜面位于所述第一显示器和所述第二显示器夹角的平分线上，使用人员的左眼观察所述第一显示器反射在所述镜面上的图像、右眼观察所述第二显示器显示的图像。

本实用新型提供的镜面立体显示装置，通过并排设置两个摄像头，并且按照人的双眼间距进行布置，再将两个摄像头所拍摄的图像分别显示在两个显示器上，具体地，左摄像头拍摄的图像经过电路图像镜像翻转显示在第一显示屏，右摄像头拍摄的图像显示在第二显示屏，再通过在第一显示屏和第二显示屏之间设置镜面，操作者的左眼经过镜面观看镜面，右眼观看右屏幕，此时，操作者的左右眼观看的图像分别是左右摄像头拍摄的图像，这样就观看到摄像头拍摄的立体的画面，通过镜面立体显示，使得操作者观看到立体的工作场景，如同身临其境。

一种镜面立体显示远程操控机器人，包括机器人本体、远程控制端以及如上所述的镜面立体显示装置，所述服务器也用于连接所述机器人本体和所述远程控制端。

本实用新型提供的镜面立体显示远程操控机器人，通过设置镜面立体显示装置，使得操作者观看到立体的工作场景，如同身临其境，在远程控制端控制机器人本体操作时，能够更加得心应手，提高机器人的操控精度。

作为可选地实施方式，所述机器人本体包括基座和控制器，在所述基座底部设置有移动轮，在所述基座上部设置有机身，所述机身的顶部设置有所述左摄像头和所述右摄像头，所述机身中部设置有左机械臂和右机械臂，所述机身的底部设置有圆盘，所述圆盘能够带动所述机身在所述基座上转动；所述移动轮、所述左机械臂、所述右机械臂以及所述圆盘均与所述控制器连接；

所述远程控制端包括工作台、控制机构，所述显示机构设置在所述工作台上；

所述控制机构包括左控制臂、右控制臂和踏板，所述左控制臂和所述右控制臂设置在工作台上，所述左控制臂和所述右控制臂分别与使用人员的左臂和右臂配合连接，并获取使用人员的手臂关节信息反馈至所述控制器；所述踏板与所述控制器连接，踩踏所述踏板，所述控制器能够控制驱动所述圆盘转动或者驱动所述移动轮移动。

作为可选地实施方式，所述左机械臂和所述右机械臂均包括前臂固定杆、肘臂固定杆和三指爪，所述前臂固定杆与所述机身之间通过机械肩关节连接，所述前臂固定杆与所述肘臂固定杆之间通过机械肘关节连接，所述肘臂固定杆与所述三指爪之间连接有机械腕关节和机械指爪转动关节。

作为可选地实施方式，所述左控制臂和所述右控制臂均包括控制臂固定杆、控制肘固定杆和手定位环，所述控制臂固定杆与所述工作台之间通过控制肩关节连接，在所述控制肩关节上设置有肩关节传感器；

所述控制臂固定杆与所述控制肘固定杆通过控制肘关节连接，在所述控制肘关节上设置有肘关节传感器；

所述控制肘固定杆与所述手定位环通过控制腕关节和控制手转动关节连接，在所述控制腕关节上设置有腕关节传感器，在所述控制手转动关节上设置有手转动传感器，在所述手定位环上设置有捏力传感器。

作为可选地实施方式，在所述控制臂固定杆、所述控制肘固定杆上设置有控制臂套和控制肘套。

上述结构，使用人员操作时手臂穿戴在控制臂套和控制肘套上，手抓住手定位环、手指捏住捏力传感器，使用人员的左臂和右臂的关节信息可由各个传感器感知，同步传递到控制器，由控制器控制机器人本体的左机械臂和右机械臂完成操作。

作为可选地实施方式，所述机械肩关节、所述机械肘关节、机械腕关节均具有沿轴向旋转的自由度以及径向旋转的自由度；所述机械指爪转动关节具有沿轴向旋转的自由度和三指抓取功能。

每个关节有两个旋转自由度，与人的手臂关节的自由度方向相同，每个自由度旋转角度略大于人的手臂关节的角度，其旋转角度均设置有码盘，将转动角度速度信息可转换成电信号传递至电脑记录储存，机械臂可记录动作，进行重复工作，机械指手转动关节有一个旋转自由度，模拟人手拧螺丝动作，三指爪总成可模拟人手拧螺丝动作抓取动作，三指爪上带的齿可抓牢工具，齿与专用工具的齿吻合可牢固抓取带齿专用工具，也可爪取电线插头给自我充电。

作为可选地实施方式，在所述踏板上设置有切换开关。通过设置切换开关，踩踏所述踏板，所述控制器能够控制驱动所述圆盘转动或者驱动所述移动轮移动。

作为可选地实施方式，在所述机器人本体上还设置有操纵屏。

作为可选地实施方式，所述机身具有升降功能。

作为可选地实施方式，所述服务器为低延时(5g)网络。

实施例1：

本实用新型提供了一种镜面立体显示装置，包括摄像机构1、服务器3和显示机构5，所述服务器3连接所述摄像机构1和所述显示机构5；

其中：

所述摄像机构1包含左摄像头11、右摄像头12；所述显示机构5包含第一显示器51、第二显示器52以及镜面53，

所述左摄像头11和所述右摄像头12平行设置，所述左摄像头11和所述右摄像头12之间的间距等于或者稍大于人左右眼间的距离；

所述第一显示器51用于显示将所述左摄像头11拍摄的图像经过电路图像镜像翻转后的图像，所述第二显示器52用于显示所述右摄像头12拍摄的图像；

所述第一显示器51和所述第二显示器52呈锐角放置，所述镜面53位于所述第一显示器51和所述第二显示器52夹角的平分线上，使用人员的左眼观察所述第一显示器51反射在所述镜面53上的图像、右眼观察所述第二显示器52显示的图像。

实施例2:

本实用新型提供的镜面立体显示远程操控机器人，包括机器人本体2、摄像机构1、服务器3、显示机构5以及远程控制端4，所述机器人本体2和所述远程控制端4、所述显示机构5和所述摄像机构1均通过所述服务器3连接。

所述机器人本体2包括基座21和控制器27，在所述基座21底部设置有移动轮22，在所述基座21上部设置有机身23，摄像机构1设置在所述机身23的顶部，摄像机构1包括左摄像头11和右摄像头12，所述机身23中部设置有左机械臂25和右机械臂24，所述机身23的底部设置有圆盘26，所述圆盘26能够带动所述机身23在所述基座21上转动；所述移动轮22、所述左机械臂25、所述右机械臂24以及所述圆盘26均与所述控制器27连接。

所述远程控制端4包括工作台41和控制机构42，所述显示机构5设置在所述工作台41上；

所述显示机构5包含第一显示器51、第二显示器52以及镜面53，所述第一显示器51用于显示将所述左摄像头11拍摄的图像经过电路图像镜像翻转后的图像，所述第二显示器52用于显示所述右摄像头12拍摄的图像；

所述第一显示器51和所述第二显示器52呈锐角放置，所述镜面53位于所述第一显示器51和所述第二显示器52夹角的平分线上，使用人员的左眼观察所述第一显示器51反射在所述镜面53上的图像、右眼观察所述第二显示器52显示的图像。

所述控制机构42包括左控制臂43、右控制臂44和踏板45，所述左控制臂43和所述右控制臂44分别与使用人员的左臂和右臂配合连接，并获取使用人员的手臂关节信息；所述踏板45与所述控制器27连接，踩踏所述踏板45，所述控制器27能够控制驱动所述圆盘26转动或者驱动所述移动轮22移动。

所述左机械臂25和所述右机械臂24均包括前臂固定杆252、肘臂固定杆254和三指爪257，所述前臂固定杆252与所述机身23之间通过机械肩关节251连接，所述前臂固定杆252与所述肘臂固定杆254之间通过机械肘关节253连接，所述肘臂固定杆254与所述三指爪257之间连接有机械腕关节255和机械指爪转动关节256。

所述左控制臂43和所述右控制臂44均包括控制臂固定杆442、控制肘固定杆444和手定位环447，所述控制臂固定杆442与所述工作台41之间通过控制肩关节441连接，在所述控制肩关节441上设置有肩关节传感器4410；

所述控制臂固定杆442与所述控制肘固定杆444通过控制肘关节443连接，在所述控制肘关节443上设置有肘关节传感器4430；

所述控制肘固定杆444与所述手定位环447通过控制腕关节445和控制手转动关节446连接，在所述控制腕关节445上设置有腕关节传感器4450，在所述控制手转动关节446上设置有手转动传感器4460，在所述手定位环447上设置有捏力传感器4470。

在所述控制臂固定杆442、所述控制肘固定杆444上设置有控制臂套448和控制肘套449。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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