提出一种基于自然手势交互的工业机器人示教方案,用Leap Motion传感器采集手部数据,将手掌坐标动态映射到机器人手臂坐标系统中,控制机机器人手臂跟随手掌位置实时运动,同时通过聚类算法识别出手势类型,控制末端夹具实现抓取、放置、停止等动作。进一步以爱普生SCARA机器人为基础搭建了自然手势示教实验平台,实验结果表明示教效果良好,误差在允许范围内。 第40卷第2期2018-02以文本文档格式储存在计算机中，再通过示教程序读出数据完成示教任务。图1系统总体设计方案1.2前端数据采集处理模块手势示教中前端数据采集由LeapMotion传感器完成，本文有公司网站全自动缩管机采集转载中国知网整理  http://www.suoguanji.cc 在PC机上进行数据处理。LeapMotion传感器是一款桌面无接触式交互设备，工业机器人示教-电动折弯机数控缩管机全自动张家港缩管机滚弧机滚圆机它通过红外成像原理实时捕捉手势运动，精度能达到0.01mm，LeapMotion遵循右手坐标系[4]，如图2所示，坐标原点是设备的中心，X轴指向设备的长边，Y轴竖直向上，Z轴指向设备侧面，X-Z平面构成一个水平面，当手掌处于水平位置时，与该平面平行。图2LeapMotion坐标系在本研究中数据处理PC机采用的是IPC-610G系列工控机，LeapMotion通过USB接口与PC机通讯。LeapMotion将采集到的手掌、手指的位置和其他信息保存在一帧（Frame）当中，利用LeapMotionSDK就可以获取手掌、手指的空间位置坐标，并将手掌、手指的位置数据作为手势特征数据用于识别手部的握拳、半握、张开三种手势类别，用于控制机器人抓取放置及紧急停止动作。利用hand.palmNormal().roll()函数获取手掌平面与LeapMotion空间坐标系X-Y平面之间的夹角数值控制机器人末端夹具的旋转角度。1.3从控机器人模块被控端机器人采用EPSONSCARALS3-401x型机器人，如图3所示。该机器人具有四个自由度，负载3kg，定位精度为0.01mm。三个相互平行的旋转关节实现平面内的定位，第四关节为旋转移动关节实现末端的空间移动，机器人控制器使用爱普生RC90，其集成了Microsoft.NET通信模块可以进行二次开发，控制器使用以太网与计算机通讯，机器人手臂使用电源线和信号线连接到控制器。SCARA机器人末端装有电动夹具，如图4所示，电动夹具使用一个直流无刷电机驱动，控制器内置，二指平动，行程为20mm。夹具与机器人的?工业机器人示教-电动折弯机数控缩管机全自动张家港缩管机滚弧机滚圆机本文有公司网站全自动缩管机采集转载中国知网整理  http://www.suoguanji.cc