CN105538316A - 开环控制式机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种开环控制式机械臂，以解决现有技术中存在的开环控制式机械臂在复位时产生的位移误差较大的技术问题。所述开环控制式机械臂，包括机架和可动安装在所述机架上的机械臂，所述机械臂上装设有第一线圈，所述机架上装设有第二线圈，所述第一线圈与所述第二线圈并联接入供电电路，所述第一线圈与所述第二线圈的位置相互对应，所述第一线圈的横截面与所述第二线圈的横截面重合或相互平行；使用时，当所述机械臂自动复位结束后，在所述机械臂复位终止到开始下一个循环的时间间隔内，向所述第一线圈和所述第二线圈同时通入方向相反的电流，所述第一线圈与所述第二线圈相互吸合。
Description
技术领域
本发明涉及机械臂技术领域，尤其是涉及一种开环控制式机械臂。
背景技术
在机械人技术领域中，机械臂是得到最广泛应用的自动化机械装置，其广泛应用于工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域。机械臂能够接受指令、精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业，一般有三个运动：伸缩、旋转和升降，其包括开环控制式机械臂和闭环控制式机械臂。
其中，开环控制式机械臂一般应用于工业制造流程中，其末端的机械手在流水线上用以抓取或移动物体(包括工具、工件或模块)，机械臂的基本作用是将机械手移动到所需位置、承受所抓取工件的最大重量以及承受机械臂本身的重量等。开环控制式机械臂广泛应用于冲压、零件加工、焊接、矿业、化工等行业。在工业应用中，机械臂大多都是长时间不间断的工作，由于开环控制式机械臂需要长时间地进行操作运动，最容易在复位时产生偏差，使机械臂后续的工作步骤产生误差，从而对后续的工作产生影响，而采用闭环控制式机械臂，其价格十分昂贵。
因此，现有技术中的开环控制式机械臂复位时的位移误差较大，从而导致后续工作步骤产生误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开环控制式机械臂，以解决现有技术中存在的开环控制式机械臂在复位时产生的位移误差较大的技术问题。
为达到上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：
一种开环控制式机械臂，包括机架和可动安装在所述机架上的机械臂，所述机械臂上装设有第一线圈，所述机架上装设有第二线圈，所述第一线圈与所述第二线圈并联接入供电电路，所述第一线圈与所述第二线圈的位置相互对应，所述第一线圈的横截面与所述第二线圈的横截面重合或相互平行。
使用时，当所述机械臂自动复位结束后，在所述机械臂复位终止到开始下一个循环的时间间隔内，向所述第一线圈和所述第二线圈同时通入方向相反的电流，所述第一线圈与所述第二线圈相互吸合。
作为上述技术方案的进一步改进，为使上述开环控制式机械臂的第一线圈与第二线圈的吸合过程，能够以自动控制的方式进行运作，本发明实施例中，设置所述开环控制式机械臂还包括自控装置，所述自控装置包括第一控制模块、第二控制模块，所述第一控制模块用于控制所述机械臂的复位过程，所述第二控制模块用于控制所述第一线圈与所述第二线圈的吸合过程，所述第一控制模块与所述第二控制模块信号连接。
使用时，当所述第一控制模块控制所述机械臂的复位过程结束后，所述第一控制模块向所述第二控制模块发送复位结束信号，所述第二控制模块接收所述复位结束信号，并控制所述第一线圈与所述第二线圈吸合。
作为上述技术方案的进一步改进，为进一步降低上述开环控制式机械臂在复位结束后存在的位移偏差，本发明实施例中，设置所述第一线圈和所述第二线圈由同一电源进行供电。
作为上述技术方案的进一步改进，为进一步降低上述开环控制式机械臂在复位结束后存在的位移偏差，本发明实施例中，设置所述第一线圈的匝数与所述第二线圈的匝数相同。
作为上述技术方案的进一步改进，为进一步降低上述开环控制式机械臂在复位结束后存在的位移偏差，本发明实施例中，设置使用时，所述第一线圈的电流与所述第二线圈的电流大小相同。
作为上述技术方案的进一步改进，为进一步降低上述开环控制式机械臂在复位结束后存在的位移偏差，本发明实施例中，设置所述第一线圈和所述第二线圈的横截面形状相同。
进一步地，可设所述第一线圈和所述第二线圈的横截面形状均为圆形。
或者，可设所述第一线圈和所述第二线圈的横截面形状均为矩形。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第二控制模块装设在所述机械臂上。
作为上述技术方案的进一步改进，为进一步降低上述开环控制式机械臂在复位结束后存在的位移偏差，本发明实施例中，设置所述第二线圈靠近所述机械臂的末端。
本发明提供的开环控制式机械臂，使用时，当机械臂自动复位结束后，在机械臂复位终止到开始下一个循环的时间间隔内，向第一线圈和第二线圈同时通入方向相反的电流，由物理原理可知，第一线圈和第二线圈会产生相互吸合的磁场，迫使第一线圈与第二线圈相互之间迅速吸合，如此，第一线圈与第二线圈吸合之后，机械臂自动复位结束时存在的位移偏差得以减小，由于磁场之间的吸合力很强，第一线圈与第二线圈之间的吸合非常紧密，自动复位结束后，机械臂与机架之间存在的位移偏差能够得到大幅度的减小。
现有技术中，机械臂大多都是长时间不间断的工作，由于开环控制式机械臂需要长时间地进行操作运动，最容易在复位时产生偏差，使机械臂后续的工作步骤产生误差，从而对后续的工作产生影响，而采用闭环控制式机械臂，其价格十分昂贵。相比于现有技术，本发明提供的开环控制式机械臂，机械臂自动复位结束后，由于第一线圈与第二线圈的紧密吸合，机械臂与机架之间存在的位移偏差能够得到大幅度的减小，即，在下一个循环开始之前，机械臂与机架之间存在的位移偏差很小，机械臂后续工作步骤的误差对应地也会很小，不会对后续的工作产生影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的开环控制式机械臂的示意图。
附图标记：
1-机架；2-机械臂；
3-第一线圈；4-第二线圈；
5-第二控制模块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一
图1为本发明实施例提供的开环控制式机械臂的示意图，请参阅图1，所述开环控制式机械臂包括机架1和可动安装在所述机架1上的机械臂2，所述机械臂2上装设有第一线圈3，所述机架1上装设有第二线圈4，所述第一线圈3与所述第二线圈4并联接入供电电路，所述第一线圈3与所述第二线圈4的位置相互对应，所述第一线圈3的横截面与所述第二线圈4的横截面重合或相互平行。
使用时，当所述机械臂2自动复位结束后，在所述机械臂2复位终止到开始下一个循环的时间间隔内，向所述第一线圈3和所述第二线圈4同时通入方向相反的电流，所述第一线圈3与所述第二线圈4相互吸合。
本发明实施例一提供的开环控制式机械臂，使用时，当机械臂自动复位结束后，在机械臂复位终止到开始下一个循环的时间间隔内，向第一线圈和第二线圈同时通入方向相反的电流，由物理原理可知，第一线圈和第二线圈会产生相互吸合的磁场，迫使第一线圈与第二线圈相互之间迅速吸合，如此，第一线圈与第二线圈吸合之后，机械臂自动复位结束时存在的位移偏差得以减小，由于磁场之间的吸合力很强，第一线圈与第二线圈之间的吸合非常紧密，自动复位结束后，机械臂与机架之间存在的位移偏差能够得到大幅度的减小。
现有技术中，机械臂大多都是长时间不间断的工作，由于开环控制式机械臂需要长时间地进行操作运动，最容易在复位时产生偏差，使机械臂后续的工作步骤产生误差，从而对后续的工作产生影响，而采用闭环控制式机械臂，其价格十分昂贵。相比于现有技术，本发明提供的开环控制式机械臂，机械臂自动复位结束后，由于第一线圈与第二线圈的紧密吸合，机械臂与机架之间存在的位移偏差能够得到大幅度的减小，即，在下一个循环开始之前，机械臂与机架之间存在的位移偏差很小，机械臂后续工作步骤的误差对应地也会很小，不会对后续的工作产生影响。
实施例二
图1为本发明实施例提供的开环控制式机械臂的示意图，请参阅图1，所述开环控制式机械臂包括机架1和可动安装在所述机架1上的机械臂2，所述机械臂2上装设有第一线圈3，所述机架1上装设有第二线圈4，所述第一线圈3与所述第二线圈4并联接入供电电路，所述第一线圈3与所述第二线圈4的位置相互对应，所述第一线圈3的横截面与所述第二线圈4的横截面重合或相互平行。
使用时，当所述机械臂2自动复位结束后，在所述机械臂2复位终止到开始下一个循环的时间间隔内，向所述第一线圈3和所述第二线圈4同时通入方向相反的电流，所述第一线圈3与所述第二线圈4相互吸合。
进一步地，为使上述开环控制式机械臂的第一线圈3与第二线圈4的吸合过程，能够以自动控制的方式进行运作，本发明实施例中，设置所述开环控制式机械臂还包括自控装置，所述自控装置包括第一控制模块(图中未示出)、第二控制模块5，所述第一控制模块用于控制所述机械臂的复位过程，所述第二控制模块5用于控制所述第一线圈3与所述第二线圈4的吸合过程，所述第一控制模块与所述第二控制模块5信号连接。
使用时，当所述第一控制模块控制所述机械臂的复位过程结束后，所述第一控制模块向所述第二控制模块5发送复位结束信号，所述第二控制模块5接收所述复位结束信号，并控制所述第一线圈3与所述第二线圈4吸合。
本发明实施例二提供的开环控制式机械臂，使用时，当机械臂自动复位结束后，第一控制模块向第二控制模块发送复位结束信号，第二控制模块接收该复位结束信号，发出使第一线圈和第二线圈通电的信号，则第一线圈和第二线圈同时通入方向相反的电流，由物理原理可知，第一线圈和第二线圈会产生相互吸合的磁场，迫使第一线圈与第二线圈相互之间迅速吸合，如此，第一线圈与第二线圈吸合之后，机械臂自动复位结束时存在的位移偏差得以减小，由于磁场之间的吸合力很强，第一线圈与第二线圈之间的吸合非常紧密，自动复位结束后，机械臂与机架之间存在的位移偏差能够得到大幅度的减小。
现有技术中，机械臂大多都是长时间不间断的工作，由于开环控制式机械臂需要长时间地进行操作运动，最容易在复位时产生偏差，使机械臂后续的工作步骤产生误差，从而对后续的工作产生影响，而采用闭环控制式机械臂，其价格十分昂贵。相比于现有技术，本发明提供的开环控制式机械臂，机械臂自动复位结束后，由于第一线圈与第二线圈的紧密吸合，机械臂与机架之间存在的位移偏差能够得到大幅度的减小，即，在下一个循环开始之前，机械臂与机架之间存在的位移偏差很小，机械臂后续工作步骤的误差对应地也会很小，不会对后续的工作产生影响。
作为上述实施例一和实施例二的进一步改进，为进一步降低上述开环控制式机械臂在复位结束后存在的位移偏差，本发明实施例一和实施例二中，均可设置所述第一线圈和所述第二线圈由同一电源进行供电。
或者，均可设置所述第一线圈的匝数与所述第二线圈的匝数相同。
或者，使用时，均可设置所述第一线圈的电流与所述第二线圈的电流大小相同。
或者，均可设置所述第一线圈和所述第二线圈的横截面形状相同。
相对应地，作为上述实施例一和实施例二的另一种改进，为进一步降低上述开环控制式机械臂在复位结束后存在的位移偏差，本发明实施例一和实施例二中，均可设置所述第一线圈和所述第二线圈由同一电源进行供电，同时，可设置所述第一线圈的匝数与所述第二线圈的匝数相同，且，使用时，设置所述第一线圈的电流与所述第二线圈的电流大小相同，设置所述第一线圈和所述第二线圈的横截面形状相同。
具体地，所述第一线圈和所述第二线圈的横截面形状均为圆形或矩形均可，根据实际需要进行选取。
针对所述第二控制模块而言，本发明实施例中，设置所述第二控制模块装设在所述机械臂上，当然，使用者也可将该第二控制模块集成在自控装置内。
另外，在机械臂运作的过程中，由于机械臂的末端摆动位移最大，此处产生的位移偏差最大，为进一步降低上述开环控制式机械臂在复位结束后存在的位移偏差，设置所述第二线圈靠近所述机械臂的末端，如此，当末端的位移偏差能够进一步减小，其他位置的位移偏差必然会减小。
在本发明的描述中，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种开环控制式机械臂，包括机架和可动安装在所述机架上的机械臂，其特征在于，
所述机械臂上装设有第一线圈，所述机架上装设有第二线圈，所述第一线圈与所述第二线圈并联接入供电电路，所述第一线圈与所述第二线圈的位置相互对应，所述第一线圈的横截面与所述第二线圈的横截面重合或相互平行；
使用时，当所述机械臂自动复位结束后，在所述机械臂复位终止到开始下一个循环的时间间隔内，向所述第一线圈和所述第二线圈同时通入方向相反的电流，所述第一线圈与所述第二线圈相互吸合。
2.根据权利要求1所述的开环控制式机械臂，其特征在于，还包括自控装置，所述自控装置包括第一控制模块、第二控制模块，所述第一控制模块用于控制所述机械臂的复位过程，所述第二控制模块用于控制所述第一线圈与所述第二线圈的吸合过程，所述第一控制模块与所述第二控制模块信号连接；
使用时，当所述第一控制模块控制所述机械臂的复位过程结束后，所述第一控制模块向所述第二控制模块发送复位结束信号，所述第二控制模块接收所述复位结束信号，并控制所述第一线圈与所述第二线圈吸合。
3.根据权利要求1所述的开环控制式机械臂，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈由同一电源进行供电。
4.根据权利要求1所述的开环控制式机械臂，其特征在于，所述第一线圈的匝数与所述第二线圈的匝数相同。
5.根据权利要求1所述的开环控制式机械臂，其特征在于，使用时，所述第一线圈的电流与所述第二线圈的电流大小相同。
6.根据权利要求1所述的开环控制式机械臂，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈的横截面形状相同。
7.根据权利要求1所述的开环控制式机械臂，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈的横截面形状均为圆形。
8.根据权利要求1所述的开环控制式机械臂，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈的横截面形状均为矩形。
9.根据权利要求2所述的开环控制式机械臂，其特征在于，所述第二控制模块装设在所述机械臂上。
10.根据权利要求1所述的开环控制式机械臂，其特征在于，所述第二线圈靠近所述机械臂的末端。
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