CN105547119A - 一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法及系统 - Google Patents

一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法及系统，属于平面机器人位置检测方法及系统。用以准确的检测平面机器人末端位置坐标，该系统包括电阻屏触发装置、电阻触摸屏支撑装置、显示屏、计算机、辅助固定装置；其中：电阻屏触发装置包括固定磁铁、弹簧控制板、隔磁材料、复位弹簧、电磁铁、电阻屏触发器、电磁铁连接线，电阻触摸屏装置包括支撑装置底座、调整平台、调整旋钮、防滑支撑腿、旋转轴承、电阻触摸屏、触摸屏固定垫片，辅助固定装置包括夹紧底座、夹紧板、夹紧螺钉；本发明提供一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法及系统，解决现有方法测量过程复杂、测量时间较长、测量范围受限制以及仪器造价昂贵的问题。

Description

一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法及系统
技术领域
本发明涉及一种平面机器人位置检测方法及系统，特别是一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法及系统。
背景技术
目前，关于平面机器人末端位置检测有很多种方法，比如激光干涉仪测量法、球杆仪测量法、激光球杆仪法、平面光栅测量法等等，但是这些方法有很多缺点，比如激光干涉仪直接测量法，虽然测量精度较高，但是其测量过程太过复杂，测量耗时较多，且测得的误差是分离的，这样测出的位置整体误差较大。球杆仪虽然可以快速测量，但其测量范围受到球杆长度的限制，且精度受到LVDT传感器精度的制约。至于激光球杆仪测量法和平面光栅测量法，精度虽高，但仪器造价太高，难于加工和推广。因此，急需探索一种测量精度高，测量效率高，测量范围大的平面机器人末端位置检测方法。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对已有位置检测方法中存在的问题，提供一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法及系统，解决现有方法测量过程复杂、测量时间较长、测量范围受限制以及仪器造价昂贵的问题。
技术方案：本发明的目的是这样实现的：
一种基于电阻触摸屏平面机器人的位置检测方法，包括以下步骤：
1)、通过固定磁铁将电阻屏触发装置固定在平面机器人末端位置，电阻触摸屏支撑装置放到电阻屏触发装置下方；
2)、通过调整旋钮来调整电阻触摸屏的初始位置，使其与计算机系统软件中的初始位置相对应；
3)、给电磁铁通电，电阻屏触发器在电磁铁的作用下到达可以挤压电阻触摸屏的位置，此时电阻触摸屏传感器上表面受到电阻屏触发器的挤压，与电阻触摸屏传感器下表面接触，使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到电压信号变化后，完成信号采集，进行A/D转换，并将得到的电压值设定电压值相比即可得触摸点的具体坐标，经过计算机处理后，具体轨迹在显示屏上显示。
所述的固定磁铁，是用于当平面机器人末端位置为磁性材料时，直接利用固定磁铁将电阻屏触发装置固定在平面机器人末端位置。
所述的辅助夹紧装置，是用于当平面机器人末端位置为非磁性材料时，利用辅助夹紧装置来固定电阻屏触发装置。
所述电阻屏支撑装置用于初始位置对准，将支撑装置底座整体放入电阻屏触发装置下方，然后通过调整旋钮对电阻触摸屏的位置进行微调，完成其初始位置对准。
所述电阻屏触发装置固定完成以及电阻触摸屏装置初始对准完成后，给电磁铁通电，此时电阻屏触发器随弹簧控制板到达指定位置与电阻触摸屏接触。
所述电磁铁在位置检测完成后自动断电，电阻屏触发器在复位弹簧的作用下回到初始位置。
所述电磁铁的通断电均由计算机控制。
本发明实现上述方法的电阻触摸屏平面机器人位置检测系统，包括电阻屏触发装置、电阻触摸屏支撑装置、显示屏、计算机和辅助固定装置；所述电阻屏触发装置与被检测机器人末端执行机构固定连接，同时受计算机控制其是否工作，电阻触摸屏支撑装置和显示屏均与计算机连接，辅助固定装置是当被检测机器人末端位置执行机构为非磁性材料时，用于固定电阻触发装置。
所述的电阻屏触发装置包括固定磁铁、弹簧控制板、隔磁材料、复位弹簧、电磁铁和电阻屏触发器、电磁铁连接线；固定磁铁的底面顺序连接有隔磁材料、弹簧控制板、复位弹簧和电磁铁，电阻屏触发器穿过复位弹簧和电磁铁中心与弹簧控制板连接。
所述的电阻触摸屏支撑装置包括支撑装置底座、调整平台、调整旋钮、防滑支撑腿、旋转轴承、电阻触摸屏和触摸屏固定垫片；支撑装置底座为盒状，在盒上有电阻触摸屏；调整平台通过调整旋钮连接在盒内，在盒的底面上有防滑支撑腿，在盒的中心位置有旋转轴承，触摸屏固定垫片位于盒内的壁上。
所述的辅助固定装置包括夹紧底座、夹紧板和夹紧螺钉；夹紧板通过夹紧螺钉连接在夹紧底座上。
有益效果：由于采用了上述方案，方法上简单易行，操作方便，解决了现有方法测量过程复杂、测量时间较长、测量范围受限制等问题；系统上传感器采用经济性好，获取方便，精度较高的电阻触摸屏触感器，整套测量系统组装方便，测量结果可以实时的在显示屏上显示，读取方便。
优点：该检测方法及系统考虑了检测的实时性，可以实时的检测并显示机器人末端执行机构位置坐标及行走轨迹，为后续控制提供了依据。
附图说明：
图1为本发明的检测系统组成图。
图2为本发明的信号处理器原理框图。
图3为本发明的电阻触摸装置图。
图4为本发明的电阻触摸屏支撑装置俯视图。
图5为本发明的电阻触摸屏支撑装置主视图。
图6为本发明的辅助固定装置俯视图。
图7为本发明的辅助固定装置主视图。
图中：1、电阻屏触发装置；1-1、固定磁铁；1-2、弹簧控制板；1-3、隔磁材料；1-4、复位弹簧；1-5、电磁铁；1-6、电阻屏触发器；1-7、电磁铁连接线；2、电阻触摸屏支撑装置；2-1、支撑装置底座；2-2、调整平台；2-3、调整旋钮；2-4、防滑支撑腿；2-5、旋转轴承；2-6、电阻触摸屏；2-7、触摸屏固定垫片；3、显示屏；4、计算机；5、辅助固定装置；5-1、夹紧底座；5-2、夹紧板；5-3、夹紧螺钉。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：图1所示，本发明基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测系统包括电阻屏触发装置1、电阻触摸屏支撑装置2、显示屏3、计算机4和辅助固定装置5；其中电阻屏触发装置1与被检测机器人末端执行机构固定连接，同时受计算机4控制其是否工作，电阻触摸屏支撑装置2和显示屏3均与计算机4连接，辅助固定装置5是当被检测机器人末端位置执行机构为非磁性材料时，用于固定电阻触发装置1。
图3所示：电阻屏触发装置1包括固定磁铁1-1、弹簧控制板1-2、隔磁材料1-3、复位弹簧1-4、电磁铁1-5和电阻屏触发器1-6、电磁铁连接线1-7；固定磁铁1-1的底面顺序连接有隔磁材料1-3、弹簧控制板1-2、复位弹簧1-4和电磁铁1-5，电阻屏触发器1-6穿过复位弹簧1-4和电磁铁1-5中心与弹簧控制板1-2连接。
图4和图5所示：电阻触摸屏支撑装置2包括支撑装置底座2-1、调整平台2-2、调整旋钮2-3、防滑支撑腿2-4、旋转轴承2-5、电阻触摸屏2-6和触摸屏固定垫片2-7；支撑装置底座2-1为盒状，在盒上有电阻触摸屏2-6；调整平台2-2通过调整旋钮2-3连接在盒内，在盒的底面上有防滑支撑腿2-4，在盒的中心位置有旋转轴承2-5，触摸屏固定垫片2-7位于盒内的壁上。
图6和图7所示：辅助固定装置5包括夹紧底座5-1、夹紧板5-2和夹紧螺钉5-3；夹紧板5-2通过夹紧螺钉5-3连接在夹紧底座5-1上。
所述隔磁材料主要是避免固定磁铁对弹簧控制板吸附，影响电磁铁对电阻屏触发器的控制。
所述电阻触摸屏触发装置1是根据电阻触摸屏2-6能形成耦合电阻的原理设计的能形成电流磁场的电阻屏触发器1-6。
所述计算机4内置电阻屏控制器，用于处理电阻触摸屏2-6检测到的电流信号，在显示屏3上显示。
所述触摸屏固定垫片主要是辅助电阻触摸屏更好的固定。
本发明的基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法：
1)、通过固定磁铁1-1将电阻屏触发装置1固定在平面机器人末端位置，电阻触摸屏支撑装置2放到电阻屏触发装置1下方。
2)、通过调整旋钮2-3来调整电阻触摸屏2-6的初始位置，使其与计算机4系统软件中的初始位置相对应。
3)、给电磁铁1-5通电，电阻屏触发器1在电磁铁1-5的作用下到达可以挤压电阻触摸屏的位置，此时电阻触摸屏传感器2-6上表面受到电阻屏触发器的挤压，与电阻触摸屏传感器下表面接触，使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到这个接通后，进行A/D转换，并将得到的电压值设定电压值相比即可得触摸点的具体坐标，经过计算机处理后，具体轨迹在显示屏上显示。
所述的固定磁铁1-1，是用于平面机器人末端位置是磁性材料时，直接利用固定磁铁1-1将电阻屏触发装置1固定在平面机器人末端位置。
所述的辅助夹紧装置5，是用于平面机器人末端位置是非磁性材料时，利用辅助夹紧装置5来固定电阻屏触发装置1。
所述电阻屏支撑装置2主要用于初始位置对准，将支撑装置底座2-1整体放入电阻屏触发装置1下方，然后通过调整旋钮2-3对电阻触摸屏2-6的位置进行微调，完成其初始位置对准。
所述电阻屏触发装置1固定完成以及电阻触摸屏装置2初始对准完成后，给电磁铁1-5通电，此时电阻屏触发器1-6随弹簧控制板1-2到达指定位置与电阻触摸屏2-6接触。
所述电磁铁1-5在位置检测完成后自动断电，电阻屏触发器1-6在复位弹簧1-4的作用下回到初始位置。
所述电磁铁1-5的通断电均由计算机3控制。
所述隔磁材料1-3主要是避免固定磁铁1-1对弹簧控制板1-2吸附，影响电磁铁1-5对电阻屏触发器1-6的控制。
所述触摸屏固定垫片2-7主要是辅助电阻触摸屏2-6更好的固定。
下面给出基于电阻触摸屏平面机器人位置检测方法的详细步骤：
当平面机器人末端位置材料为磁性材料时，通过固定磁铁1-1将电阻屏触发装置1固定在平面机器人末端位置，然后通过电阻触摸屏支撑装置2的调整旋钮2-3对电阻触摸屏2-6的位置进行微调，完成其初始位置对准。使其与计算机4测试软件系统在显示屏3上显示的初始位置保持一致，此时，让计算机4控制电磁铁1-5带电，弹簧控制板1-2受到电磁铁1-5的吸附作用，使得电阻屏触发器1-6到达指定位置电阻屏触发器1-6达到指定位置，此时电阻触摸屏传感器2-6上表面受到电阻屏触发器1-6的挤压，与电阻触摸屏传感器2-6下表面接触，当平面机器人运动时，电阻屏触发装置1就会随平面机器人末端位置进行运动，此时电阻触摸屏传感器1-6就会对其末端轨迹进行采集，侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到电压信号变化后，完成信号采集，进行A/D转换，并将得到的电压值设定电压值相比即可得触摸点的具体坐标，经过计算机4处理后，具体轨迹在显示屏3上显示，完成采集后，电磁铁自动断电，复位弹簧1-4将电阻屏触发器1-6复位，完成检测。
当平面机器人末端位置材料为非磁性材料时，通过辅助夹紧装置5与平面机器人末端位置固定，夹紧底座5-1和夹紧板5-2分别于平面机器人末端位置的下表面和上表面接触，通过夹紧螺钉5-3使其夹紧，然后将固定磁铁1-1把电阻屏触发装置1固定在夹紧底座5-1上，后续步骤同上。

Claims (10)

1.一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法，其特征是：位置检测方法包括以下步骤：
1)、通过固定磁铁将电阻屏触发装置固定在平面机器人末端位置，电阻触摸屏支撑装置设到电阻屏触发装置下方；
2)、通过调整旋钮来调整电阻触摸屏的初始位置，使其与计算机系统软件中的初始位置相对应；
3)、给电磁铁通电，电阻屏触发器在电磁铁的作用下到达挤压电阻触摸屏的位置，此时电阻触摸屏传感器上表面受到电阻屏触发器的挤压，与电阻触摸屏传感器下表面接触，使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到电压信号变化后，完成信号采集，进行A/D转换，并将得到的电压值与设定电压值相比，得到触摸点的具体坐标，经过计算机处理后，具体轨迹在显示屏上显示。
2.根据权利要求1所述的一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法，其特征是：所述的固定磁铁是用于当平面机器人末端位置为磁性材料时，直接利用固定磁铁将电阻屏触发装置固定在平面机器人末端位置。
3.根据权利要求1所述的一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法，其特征是：所述的辅助夹紧装置是用于当平面机器人末端位置为非磁性材料时，利用辅助夹紧装置来固定电阻屏触发装置。
4.根据权利要求1所述的一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法，其特征是：所述电阻屏支撑装置用于初始位置对准，将支撑装置底座整体放入下方，然后通过调整旋钮对电阻触摸屏的位置进行微调，完成其初始位置对准。
5.根据权利要求1所述的一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法，其特征是：所述电阻屏触发装置固定完成以及电阻触摸屏装置初始对准完成后，给电磁铁通电，此时电阻屏触发器随弹簧控制板到达指定位置与电阻触摸屏接触。
6.根据权利要求1所述的一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法，其特征是：所述电磁铁在位置检测完成后自动断电，电阻屏触发器在复位弹簧的作用下回到初始位置；所述电磁铁的通断电均由计算机控制。
7.一种实现权利要求1所述基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法的检测系统，其特征是：检测系统包括电阻屏触发装置（1）、电阻触摸屏支撑装置（2）、显示屏（3）、计算机（4）和辅助固定装置（5）；所述的电阻屏触发装置（1）与被检测机器人末端执行机构固定连接，同时受计算机（4）控制其是否工作，电阻触摸屏支撑装置（2）和显示屏（3）均与计算机（4）连接，辅助固定装置（5）是当被检测机器人末端位置执行机构为非磁性材料时，用于固定电阻触发装置（1）。
8.根据权利要求7所述的一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测系统，其特征是：所述的电阻屏触发装置（1）包括固定磁铁（1-1）、弹簧控制板（1-2）、隔磁材料（1-3）、复位弹簧（1-4）、电磁铁（1-5）和电阻屏触发器（1-6），所棕固定磁铁（1-1）的底面顺序连接隔磁材料（1-3）、弹簧控制板（1-2）、复位弹簧（1-4）和电磁铁（1-5），电阻屏触发器（1-6）穿过复位弹簧（1-4）和电磁铁（1-5）中心与弹簧控制板（1-2）连接。
9.根据权利要求7所述的一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测系统，其特征是：所述的电阻触摸屏支撑装置（2）包括支撑装置底座（2-1）、调整平台（2-2）、调整旋钮（2-3）、防滑支撑腿（2-4）、旋转轴承（2-5）、电阻触摸屏（2-6）和触摸屏固定垫片（2-7）；支撑装置底座（2-1）为盒状，在盒上设置电阻触摸屏（2-6）；调整平台（2-2）通过调整旋钮（2-3）连接在盒内，在盒的底面上有防滑支撑腿（2-4），在盒的中心位置有旋转轴承（2-5），触摸屏固定垫片（2-7）位于的盒内壁上。
10.根据权利要求7所述的一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测系统，其特征是：所述的辅助固定装置（5）包括夹紧底座（5-1）、夹紧板（5-2）和夹紧螺钉（5-3）；夹紧板（5-2）通过夹紧螺钉（5-3）连接在夹紧底座（5-1）上。
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