CN105729448A - 一种搬运机器人的控制系统 - Google Patents

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李应煌
梁娟
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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Abstract

本发明涉及机器人，具体说是一种搬运机器人的控制系统，包括搬运控制器、小臂和数个机械爪，每一机械爪通过腕部与小臂铰接，所述机械爪前端安装有激光测径传感器，该传感器将检测的物品的直径信号传送至搬运控制器，搬运控制器根据该信号驱动机械爪伸缩。本发明通过将机械爪的爪体设计成外爪和内爪配合的形成，且内爪可伸缩；当机器人需把持搬运较大体积的物品时，内爪缩回外爪内，从而使用较粗的外爪工作；当机器人需把持搬运较小体积的物品时，内爪伸出外爪，从而使用较细的内爪工作。

Description

一种搬运机器人的控制系统
技术领域
本发明涉及汽车制造领域的机器人，具体说是搬运机器人的控制系统。
背景技术
机器人已广泛应用于工业生产中，尤其是在汽车零件生产和加工的搬运过程中，机器人的手臂通过做摆动和圆周旋转运动满足工业生产的需求。在实施过程中机器人手臂的机械爪朝向物品移动之后，通过机器人手臂的运动把持并抬起物品。在现有技术中，机械爪只能进行弯曲、摆动等动作，且其爪体的大小是固定不变的；目前机器人的机械手在把持搬运体积大小不一的物品时，使用的是同样粗细的机械爪或更换不同大小的机器人；如使用同样粗细的机械爪把持搬运体积大小不一的物品，会出现大的机械手把持小的物品或小的机械手把持大的物品的情形，可能导致把持搬运物品较困难的现象；如更换不同大小的机器人把持搬运体积大小不一的物品，则会浪费更换时间，降低生产效率，增加生产成本。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种机械爪可伸缩的搬运机器人的控制系统。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种搬运机器人的控制系统，包括搬运控制器、小臂和数个机械爪，每一机械爪通过腕部与小臂铰接，所述机械爪前端安装有激光测径传感器，该传感器将检测的物品的直径信号传送至搬运控制器，搬运控制器根据该信号驱动机械爪伸缩。
作为优选，所述机械爪前端安装有位置传感器，该传感器将检测的物品的位置信号传送至搬运控制器，搬运控制器根据该信号驱动小臂带动机械爪摆动和/或驱动腕部带动机械爪转动。
作为优选，所述腕部包括可转动的中空回转轴，该回转轴的径向一侧固定连接每一所述机械爪，回转轴的径向另一侧与所述小臂铰接；回转轴一端通过电机带动转动，另一端通过气阀与外部气源连接，电机和气阀的动作均由所述搬运控制器控制；所述机械爪为中空机械爪，经气阀流经所述回转轴内腔与机械爪内腔的高压气体驱动机械爪伸长或缩短。
作为优选，所述机械爪包括中空外爪和设置在该外爪内腔且前端通过盖板封闭的中空内爪，所述外爪内腔和内爪内腔构成所述机械爪内腔，该机械爪内腔与所述回转轴内腔连通，所述内爪通过机械爪内腔内的气压可伸出或缩回外爪内腔。
作为优选，所述回转轴侧壁开设有通孔，回转轴内腔通过该通孔与所述机械爪内腔连通；所述机械爪内腔内设有一弹簧，该弹簧一端与所述盖板连接、另一端与所述回转轴侧壁连接。
作为优选，在所述外爪内腔内壁沿长度方向开设数条凹槽，所述内爪外壁设有数个滑块，每一滑块伸入对应的凹槽内且可沿凹槽移动。
作为优选，每一条所述凹槽内沿其长度方向设置有密封条。
从上技术方案可知，本发明通过将机械爪的爪体设计成外爪和内爪配合的形成，且内爪可伸缩；当机器人需把持搬运较大体积的物品时，内爪缩回外爪内，从而使用较粗的外爪工作；当机器人需把持搬运较小体积的物品时，内爪伸出外爪，从而使用较细的内爪工作。可见，本发明的机器人在把持搬运体积不一的物品时，可使用粗细不同的机械爪，不会出现把持搬运困难的现象，也不用更换不同大小的机器人，从而提高生产效率，降低生产成本。
附图说明
图1是本发明优选方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1详细介绍本发明：
一种搬运机器人的控制系统，包括搬运控制器6、小臂1和数个机械爪2，搬运控制器控制机器人工作时的动作，每一机械爪通过腕部4与小臂铰接，所述机械爪前端安装有激光测径传感器7，该传感器将检测的物品的直径信号传送至搬运控制器，搬运控制器根据该信号驱动机械爪伸缩；当激光测径传感器检测到的物品直径较小时，搬运控制器控制机械爪伸长变细；当激光测径传感器检测到的物品直径较大时，搬运控制器控制机械爪缩短变粗，从而便于把持搬运物品。
作为优选，所述机械爪前端安装有位置传感器8，该传感器将检测的物品的位置信号传送至搬运控制器，搬运控制器根据该信号驱动小臂带动机械爪摆动，使机械爪运动到最佳位置，小臂带动机械爪摆动可采用现有技术；如机械爪已经处于最佳位置，则搬运控制只需驱动腕部带动机械爪转动，使机械爪把持物品。
具体来说，本发明的腕部4包括可转动的中空回转轴42，该回转轴的径向一侧固定连接每一所述机械爪，回转轴的径向另一侧与所述小臂铰接；回转轴一端通过电机9带动转动，另一端通过气阀10与外部气源连接，电机和气阀的动作均由所述搬运控制器控制；搬运控制器通过驱动回转轴转动，可带动机械爪转动；所述机械爪为中空机械爪，经气阀9流经所述回转轴内腔43与机械爪内腔25的高压气体驱动机械爪伸长或缩短，从而实现机械爪的粗细更替。
本发明的机械爪2包括中空外爪21和设置在该外爪内腔22且前端通过盖板3封闭的中空内爪23，所述位置传感器和激光测径可安装在盖板上；所述外爪内腔22和内爪内腔24构成密闭的所述机械爪内腔25，该机械爪内腔与所述回转轴内腔连通，所述内爪通过该机械爪内腔内的气压可伸出或缩回外爪内腔，
所述回转轴侧壁开设有通孔41，回转轴内腔通过该通孔与所述机械爪内腔连通；所述机械爪内腔25内设有一弹簧5，该弹簧一端与所述盖板连接、另一端与所述回转轴侧壁连接；在实施过程中，当机械爪把持搬运较小体积的物品需要变细时，高压气源从回转轴内腔通过所述通孔进入机械爪内腔，升高机械爪内腔内的气压，使得内爪在气压作用下伸出外爪，同时弹簧伸长，从而可采用较细的内爪把持搬运物品；当机械爪把持搬运较大体积的物品需要变粗时，机械爪内腔内的气体可从通孔经转轴内腔回到气源处，机械爪内腔内的气压降低，弹簧回复力克服机械爪内腔内的气体压力，使内爪缩回外爪内腔，从而可采用较粗的外爪把持搬运物品。
作为优选，在所述外爪内腔22内壁沿长度方向开设数条凹槽221，所述内爪外壁设有数个滑块241，每一滑块伸入对应的凹槽内且可沿凹槽移动；在内爪伸出和缩回的过程，滑块沿凹槽移动，可实现内爪的精确移动；每一条所述凹槽内沿其长度方向设置有密封条222，保证机械爪内腔的密封性；所述外爪和内爪的横截面均成梯形，便于与物品接触，提高刚性和把持力；所述外爪和内爪的前端面均为斜面，具有导向作用，方便把持物品。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种搬运机器人的控制系统，包括搬运控制器、小臂和数个机械爪，每一机械爪通过腕部与小臂铰接，其特征在于：所述机械爪前端安装有激光测径传感器，该传感器将检测的物品的直径信号传送至搬运控制器，搬运控制器根据该信号驱动机械爪伸缩。
2.如权利要求1所述搬运机器人的控制系统，其特征在于：所述机械爪前端安装有位置传感器，该传感器将检测的物品的位置信号传送至搬运控制器，搬运控制器根据该信号驱动小臂带动机械爪摆动和/或驱动腕部带动机械爪转动。
3.如权利要求2所述搬运机器人的控制系统，其特征在于：所述腕部包括可转动的中空回转轴，该回转轴的径向一侧固定连接每一所述机械爪，回转轴的径向另一侧与所述小臂铰接；回转轴一端通过电机带动转动，另一端通过气阀与外部气源连接，电机和气阀的动作均由所述搬运控制器控制；所述机械爪为中空机械爪，经气阀流经所述回转轴内腔与机械爪内腔的高压气体驱动机械爪伸长或缩短。
4.如权利要求3所述搬运机器人的控制系统，其特征在于：所述机械爪包括中空外爪和设置在该外爪内腔且前端通过盖板封闭的中空内爪，所述外爪内腔和内爪内腔构成所述机械爪内腔，该机械爪内腔与所述回转轴内腔连通，所述内爪通过机械爪内腔内的气压可伸出或缩回外爪内腔。
5.如权利要求4所述搬运机器人的控制系统，其特征在于：所述回转轴侧壁开设有通孔，回转轴内腔通过该通孔与所述机械爪内腔连通；所述机械爪内腔内设有一弹簧，该弹簧一端与所述盖板连接、另一端与所述回转轴侧壁连接。
6.如权利要求4所述搬运机器人的控制系统，其特征在于：在所述外爪内腔内壁沿长度方向开设数条凹槽，所述内爪外壁设有数个滑块，每一滑块伸入对应的凹槽内且可沿凹槽移动。
7.如权利要求6所述搬运机器人的控制系统，其特征在于：每一条所述凹槽内沿其长度方向设置有密封条。
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