CN105690411A - 一种压力可控型软体机械手装置 - Google Patents

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李俊娇
董以旺
吴迪
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    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0095—Gripping heads and other end effectors with an external support, i.e. a support which does not belong to the manipulator or the object to be gripped, e.g. for maintaining the gripping head in an accurate position, guiding it or preventing vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
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    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/04—Viewing devices

Abstract

本发明公开了一种压力可控型软体机械手装置，包括驱动电机、控制器、控制机械手臂、位移传感器、控制机械手臂软体、辅助机械手臂软体、辅助机械手臂、支撑体、压力传感器、回位弹簧。驱动电机转动推动控制机械手臂与辅助机械手臂上部的分离，推动控制机械手臂与辅助机械手臂绕其支点转动，下部工作面开始夹紧，控制机械手臂软体内部集成安装位移传感器与压力传感器，控制器根据传感器信号控制驱动电机的动作。当完成一次动作后，在回位弹簧的作用下，控制机械手臂与辅助机械手臂回到原位，为下一次动作做准备。

Description

一种压力可控型软体机械手装置
技术领域
本发明涉及一种压力可控型软体机械手装置，可以控制机械手臂的压力，属于自动化设备领域。
背景技术
我国的工业机器人从80年代七五科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过七五、八五科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约200台，约占全球已安装台数的万分之四。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模化设计，积极推进产业化进程。我国的智能机器人和特种机器人在863计划的支持下，也取得了不少成果。其中最为突出的是水下机器人，6000米水下无缆机器人的成果居世界领先水平，还开发出直接遥控机器人、双臂协调控制机器人、爬壁机器人、管道机器人等机种。但是许多专业领域，例如考古等，对一些珍稀物品进行抓放时，现有的机械手臂容易对物品产生破坏。
发明内容
发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明一种压力可控型软体机械手装置的目的是解决抓、放珍惜物品难的问题。
技术方案：一种压力可控型软体机械手装置，包括驱动电机（1）、控制器（2）、控制机械手臂（3）、位移传感器（4）、控制机械手臂软体（5）、辅助机械手臂软体（6）、辅助机械手臂（7）、支撑体（8）、压力传感器（9）、回位弹簧（10）；
所述驱动电机（1）固定安装在控制机械手臂（3）的上端，控制机械手臂（3）的下端工作面安装控制机械手臂软体（5），控制机械手臂软体（5）内部嵌入安装位移传感器（4）和压力传感器（9），支撑体（8）连接控制机械手臂（3）与辅助机械手臂（7）的支点，辅助机械手臂（7）的工作面安装辅助机械手臂软体（6），位移传感器（4）与压力传感器（9）的信号输出与控制器（2）的输入连接，控制器（2）的输出与驱动电机（1）控制端口连接，所述回位弹簧（10）连接安装在控制机械手臂（3）的上端和辅助机械手臂（7）的上端。
一种压力可控型软体机械手装置，其特征在于控制机械手臂（3）的工作面安装控制机械手臂软体（5），在控制机械手臂软体（5）里嵌入式安装位移传感器（4）与压力传感器（9）。
所述驱动电机（1）是由铝合金推杆电机构成，电机的转动，能够推动制机械手臂（3）与辅助机械手臂（7）相向运动。
所述控制器（2）由单片机构成，接收位移传感器（4）和压力传感器（9）的信号，实时显示，控制器（2）可设定压力值。
所述控制机械手臂（3）由不锈钢制成，在中间位置设置支点孔，上部安装驱动电机（1）和回位弹簧（10），下部安装控制机械手臂软体（5）。
所述位移传感器（4）用于检测控制机械手臂软体（5）的变形量，防止压力过大，软体已经达到最大的变形量。
所述控制机械手臂软体（5）由软体材料构成，在内部嵌入安装移传感器（4）和压力传感器（9）。
所述辅助机械手臂软体（6）为软体材料，用于辅助抓、拿物品。
所述辅助机械手臂（7）用于辅助抓、拿物品。
所述支撑体（8）用于连接控制机械手臂（3）与辅助机械手臂（7），由不锈钢材料制成。连接控制机械手臂（3）与辅助机械手臂（7）的支点位置安装在支撑体（8）处。
所述压力传感器（9）用于检测机械手臂的压力。
所述回位弹簧（10）在驱动电机（1）不工作时，将机械手臂回位，为下一次动作做准备。
工作原理：
控制机械手臂（3）与辅助机械手臂（7）的支点用支撑体（8）连接，驱动电机（1）固定安装在控制机械手臂（3）上，驱动电机（1）转动，推动控制机械手臂（3）与辅助机械手臂（7）上部的分离，推动控制机械手臂（3）与辅助机械手臂（7）绕其支点转动，推动控制机械手臂（3）与辅助机械手臂（7）下部工作面开始夹紧，推动控制机械手臂（3）下部的工作面安装控制机械手臂软体（5），控制机械手臂软体（5）内部集成安装位移传感器（4）与压力传感器（9），位移传感器（4）与压力传感器（9）的信号输出与控制器（2）的输入连接，控制器（2）的输出与驱动电机（1）的控制端口连接，控制驱动电机（1）的动作。辅助机械手臂软体（6）安装在辅助机械手臂（7）下部的工作面，辅助控制机械手臂（3）抓、放物品。当完成一次动作后，在回位弹簧（10）的作用下，控制机械手臂（3）与辅助机械手臂（7）回到原位，为下一次动作做准备。
有益效果，本发明具有以下优点：
（1）本发明实现对珍惜物品的轻拿、轻放，对珍惜物品产生的破坏极小。
（2）本发明采用压力传感器和位移传感器共同检测机械手臂的工作情况，防止被夹物品受到损坏。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明夹紧状态示意图；
图3为本发明的控制机械手臂结构示意图；
图4为本发明的辅助机械手臂结构示意图；
图中：1-驱动电机、2-控制器、3-控制机械手臂、4-位移传感器、5-控制机械手臂软体、6-辅助机械手臂软体、7-辅助机械手臂、8-支撑体、9-压力传感器、10-回位弹簧。
具体实施方式：结合附图1，图2，图3，图4进一步对本发明解释。
种压力可控型软体机械手装置，包括驱动电机（1）、控制器（2）、控制机械手臂（3）、位移传感器（4）、控制机械手臂软体（5）、辅助机械手臂软体（6）、辅助机械手臂（7）、支撑体（8）、压力传感器（9）、回位弹簧（10）；
所述驱动电机（1）固定安装在控制机械手臂（3）的上端，控制机械手臂（3）的下端工作面安装控制机械手臂软体（5），控制机械手臂软体（5）内部嵌入安装位移传感器（4）和压力传感器（9），支撑体（8）连接控制机械手臂（3）与辅助机械手臂（7）的支点，辅助机械手臂（7）的工作面安装辅助机械手臂软体（6），位移传感器（4）与压力传感器（9）的信号输出与控制器（2）的输入连接，控制器（2）的输出与驱动电机（1）控制端口连接，所述回位弹簧（10）连接安装在控制机械手臂（3）的上端和辅助机械手臂（7）的上端。
一种压力可控型软体机械手装置，其特征在于控制机械手臂（3）的工作面安装控制机械手臂软体（5），在控制机械手臂软体（5）里嵌入式安装位移传感器（4）与压力传感器（9）。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (2)

1.一种压力可控型软体机械手装置，包括驱动电机（1）、控制器（2）、控制机械手臂（3）、位移传感器（4）、控制机械手臂软体（5）、辅助机械手臂软体（6）、辅助机械手臂（7）、支撑体（8）、压力传感器（9）、回位弹簧（10）；
所述驱动电机（1）固定安装在控制机械手臂（3）的上端，控制机械手臂（3）的下端工作面安装控制机械手臂软体（5），控制机械手臂软体（5）内部嵌入安装位移传感器（4）和压力传感器（9），支撑体（8）连接控制机械手臂（3）与辅助机械手臂（7）的支点，辅助机械手臂（7）的工作面安装辅助机械手臂软体（6），位移传感器（4）与压力传感器（9）的信号输出与控制器（2）的输入连接，控制器（2）的输出与驱动电机（1）控制端口连接，所述回位弹簧（10）连接安装在控制机械手臂（3）的上端和辅助机械手臂（7）的上端。
2.根据权利要求1所述的一种压力可控型软体机械手装置，其特征在于控制机械手臂（3）的工作面安装控制机械手臂软体（5），在控制机械手臂软体（5）里嵌入式安装位移传感器（4）与压力传感器（9）。
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