CN105945955B - 一种自动机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动机械臂，其包括顺序连接的信息接收模块、处理模块、驱动模块与操作端；处理模块用于根据需求信息控制驱动模块驱动操作端调整位置；处理模块还与操作端连接，用于根据需求信息控制操作端执行预设操作。采用上述方案，本发明通过接收需求信息，以此调整操作端位置及控制操作端执行预设操作，无须人工干预，使得自动化操作、可编程操作、远程预定操作等成为可能，特别适合工业4.0时代的机械自动化，配合各种可更换的操作端及其细微控制操作，人们能够远程定制自己独有的产品，具有超乎想象的市场价值。

Description

一种自动机械臂

技术领域

本发明涉及机械自动化领域，尤其涉及的是，一种自动机械臂。

背景技术

自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按预定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，而机械自动化就是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。

具体机械自动化出现的最早时间已不可考，按照《墨子》记载，最早的自动化应是春秋战国时期鲁班制造的木鸟：“公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下。”就是说鲁班制作的木鸟，能乘风力飞上高空，三天不降落。这么精密的装置，其中必定须有自动控制的措施在里面，可惜没有相应的资料及图纸留存下来。机械自动化的真正大放光彩的时候应是近代西方的工业革命时期，当时瓦特改进的蒸汽机中就运用了多个机械自动控制调节系统：离心式调速器和节流阀等。离心式调速器开创了机械自动控制的一个新的里程碑。

机械自动化的实现将机械生产引领向了一个新的领域，通过自动控制系统，真正达到了大工业生产及减少劳动强度，提高了劳动效率，令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶，并由此延伸出了电气自动化。而目前的各个行业都已经离不开自动化系统。从机械行业发展来看，印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等重头产品前景仍看好。

但是，如何适应现代化技术的进步和发展，对现有的机械自动化产品进行改进，仍是需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新的自动机械臂。

本发明的技术方案如下：一种自动机械臂，其包括顺序连接的信息接收模块、处理模块、驱动模块与操作端；所述信息接收模块用于接收需求信息，传输到所述处理模块；所述处理模块用于根据所述需求信息控制所述驱动模块驱动所述操作端调整位置；所述处理模块还与所述操作端连接，用于根据所述需求信息控制所述操作端执行预设操作。

作为优选的例子，所述处理模块设置判断单元，用于判断所述需求信息是否符合预设处理模式，是则由所述处理模块根据所述需求信息控制所述驱动模块驱动所述操作端按所述预设处理模式执行预设操作。

作为优选的例子，所述处理模块设置与所述判断单元连接的存储模块，用于存储所述预设处理模式。

作为优选的例子，所述存储模块用于存储若干预设处理模式，所述判断单元用于逐一比对判断所述需求信息是否符合任一预设处理模式，是则由所述处理模块根据所述需求信息控制所述驱动模块驱动所述操作端按所符合的所述预设处理模式执行预设操作。

作为优选的例子，所述处理模块设置与所述判断单元连接的鉴权单元，用于对所述需求信息进行鉴权，鉴权通过则由所述判断单元判断所述需求信息是否符合预设处理模式。

作为优选的例子，所述鉴权单元还与所述存储模块连接，所述存储模块用于存储操作权限用户，所述鉴权单元用于判断所述需求信息是否包含所述操作权限用户，是则鉴权通过。

作为优选的例子，所述存储模块还用于存储若干操作权限用户，所述鉴权单元用于逐一比对判断所述需求信息是否包含任一操作权限用户，是则鉴权通过。

作为优选的例子，所述存储模块还用于存储各操作权限用户所相应的操作权限，所述鉴权单元用于判断所述需求信息包含任一操作权限用户时，逐一比对所述需求信息是否满足所述操作权限用户的操作权限，是则鉴权通过。

作为优选的例子，所述信息接收模块设置无线接收单元，用于通过无线通讯方式接收需求信息。

作为优选的例子，所述无线接收单元为WIFI单元或者蓝牙单元。

采用上述方案，本发明通过接收需求信息，以此调整操作端位置及控制操作端执行预设操作，无须人工干预，使得自动化操作、可编程操作、远程预定操作等成为可能，特别适合工业4.0时代的机械自动化，配合各种可更换的操作端及其细微控制操作，人们能够远程定制自己独有的产品，具有超乎想象的市场价值。

附图说明

图1是本发明一实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明，下面的实施例可以组合使用，并且，本发明可利用各种形式来实现，不限于本说明书所描述各个具体的实施例，提供这些实施例的目的是对本发明的公开内容更加透彻全面地便于理解。进一步需要说明的是，当某一结构固定于另一个结构，包括将该结构直接或间接固定于该另一个结构，或者将该结构通过一个或多个其它中间结构固定于该另一个结构。当一个结构连接另一个结构，包括将该结构直接或间接连接到该另一个结构，或者将该结构通过一个或多个其它中间结构连接到该另一个结构。并且，所述的“和/或”包括了“和”与“或”两种可能的实施例。

如图1所示，本发明的一个例子是，一种自动机械臂，其包括顺序连接的信息接收模块、处理模块、驱动模块与操作端；所述信息接收模块用于接收需求信息，传输到所述处理模块；所述处理模块用于根据所述需求信息控制所述驱动模块驱动所述操作端调整位置；所述处理模块还与所述操作端连接，用于根据所述需求信息控制所述操作端执行预设操作。

例如，一种自动机械臂，其包括顺序连接的信息接收模块、处理模块、驱动模块与操作端；这样，通过接收需求信息，以此调整操作端位置及控制操作端执行预设操作，无须人工干预，使得自动化操作、可编程操作、远程预定操作等成为可能，特别适合工业4.0时代的机械自动化；并且，当需要升级时，可以仅更换操作端；也可以更换驱动模块与操作端；例如，设置多套驱动模块与操作端，一个处理模块可用于控制不同的驱动模块与操作端，从而能够形成通用系列产品，特别适合大规模工业化应用。这样，配合各种可更换的操作端及其细微控制操作，人们能够远程定制自己独有的产品，具有超乎想象的市场价值。

其中，所述信息接收模块用于接收需求信息，传输到所述处理模块；例如，信息接收模块连接服务器、管理设备或控制终端，接收源于服务器、管理设备或控制终端的需求信息；作为优选的例子，所述信息接收模块设置无线接收单元，用于通过无线通讯方式接收需求信息。作为优选的例子，所述无线接收单元为WIFI单元或者蓝牙单元。这样，通过服务器、管理设备或控制终端发送需求信息到所述信息接收模块，即可控制自动机械臂自动执行需求信息中所指定的预设操作。又如，服务器、管理设备或控制终端编辑需求信息，发送到所述信息接收模块。这样，需求信息自由编辑，指定发送即可。例如，所述需求信息包括目标产品的型号和数量；又如，所述需求信息包括目标产品的型号、数量与完成时间；又如，所述需求信息包括用户信息、目标产品的型号、数量与完成时间；又如，所述需求信息包括用户信息、若干目标产品的型号及其数量、与完成时间；以此类推。作为优选的例子，所述信息接收模块设置有位置标识，例如特定的IP地址等，所述信息接收模块用于接收发送到所述位置标识的需求信息，然后将需求信息传输到所述处理模块。

例如，还包括与所述处理模块连接的信息发送模块，用于获取所述处理模块根据所述需求信息控制所述操作端执行预设操作的状态信息并发送，例如，用于发送到预设服务器、管理设备或控制终端。其中，所述状态信息，用于提供评判所述预设操作的执行结果。例如，所述状态信息包括所述处理模块根据所述需求信息控制所述操作端执行预设操作的初始状态信息、中间状态信息及最终状态信息，用于提供初始状态、中间状态及最终状态以整体评判所述预设操作的执行结果，并且，由于具有初始状态信息、中间状态信息及最终状态信息，有助于发生问题时，提供远程详细信息，从而能够从源头入手解决，例如，操作端执行预设操作失败，是由于初始位置故障、中间步骤故障或最终放置故障，这些问题都能通过所述状态信息得到解决。作为优选的例子，所述信息发送模块设置故障单元，用于判断所述状态信息满足故障条件时，由所述信息发送模块发送满足故障条件的所述状态信息。其中，本领域技术人员能够理解，故障条件可以根据制件流程或经验灵活设置。作为优选的例子，所述信息发送模块设置无线发送单元，用于通过无线通讯方式接收需求信息。作为优选的例子，所述无线发送单元为WIFI单元或者蓝牙单元。作为优选的例子，所述信息发送模块与所述信息接收模块集成设置。例如，所述信息发送模块与所述信息接收模块集成设置为信息收发模块，例如，所述信息收发模块为无线收发模块。

所述处理模块用于根据所述需求信息控制所述驱动模块驱动所述操作端调整位置；例如，所述处理模块设置有单元板、MCU单元或者CPU单元，根据所述需求信息控制所述驱动模块，由所述驱动模块驱动所述操作端调整位置，所述调整位置，包括调整所述操作端的空间位置，例如，调整所述操作端在预设三维直角坐标系的空间位置，使其能够靠近或接触待操作目标。并且，所述处理模块还与所述操作端连接，用于根据所述需求信息控制所述操作端执行预设操作。也就是说，处理模块分别连接信息接收模块、驱动模块与操作端，从信息接收模块获得需求信息，根据需求信息控制驱动模块与操作端。

作为优选的例子，所述处理模块设置判断单元，用于判断所述需求信息是否符合预设处理模式，是则由所述处理模块根据所述需求信息控制所述驱动模块驱动所述操作端按所述预设处理模式执行预设操作。例如，所述预设操作包括材料加工工艺；例如，所述预设操作包括成形、连接与表面处理等；又如，所述预设操作包括弯曲、拉伸、造型、注射、喷涂、喷射、熔融沉积、切、削、钻、铣与磨等。作为优选的例子，所述处理模块设置与所述判断单元连接的存储模块，用于存储所述预设处理模式。作为优选的例子，所述存储模块用于存储若干预设处理模式，所述判断单元用于逐一比对判断所述需求信息是否符合任一预设处理模式，是则由所述处理模块根据所述需求信息控制所述驱动模块驱动所述操作端按所符合的所述预设处理模式执行预设操作。例如，所述预设处理模式包括对某一类型产品执行成套预设操作；又如，所述预设处理模式包括对某一型号产品进行若干工序处理，每一所述工序处理包括按顺序执行若干预设操作。

作为优选的例子，所述处理模块设置与所述判断单元连接的鉴权单元，用于对所述需求信息进行鉴权，鉴权通过则由所述判断单元判断所述需求信息是否符合预设处理模式。这样，只有具有相关权限的用户，才能通过需求信息控制所述自动机械臂进行生产。作为优选的例子，所述鉴权单元还与所述存储模块连接，所述存储模块用于存储操作权限用户，所述鉴权单元用于判断所述需求信息是否包含所述操作权限用户，是则鉴权通过。作为优选的例子，所述存储模块还用于存储若干操作权限用户，所述鉴权单元用于逐一比对判断所述需求信息是否包含任一操作权限用户，是则鉴权通过。作为优选的例子，所述存储模块还用于存储各操作权限用户所相应的操作权限，所述鉴权单元用于判断所述需求信息包含任一操作权限用户时，逐一比对所述需求信息是否满足所述操作权限用户的操作权限，是则鉴权通过。例如，不同的用户具有不同的权限，可以驱使所述自动机械臂生产或者执行某些特殊的工序。这样，各操作权限用户具有相同或者相异的操作权限，非常适合网上下单定制相同或相异产品，使得网络直接联系所述自动机械臂自动进行生产成为可能。

作为优选的例子，所述信息接收模块与所述处理模块集成设置为一控制系统。作为优选的例子，所述驱动模块设置插接座，所述控制系统插接固定于所述插接座。这样，可以方便地分离设置控制系统，例如，控制系统对应员工或者操作者的工卡或者身份标识；又如，控制系统对应具有控制权限的管理人员。这样，只有控制系统插接固定于插接座时，所述自动机械臂才能受控运作。并且，在需要升级或者更换时，只需取出所述控制系统进行处理即可，非常方便。作为优选的例子，所述插接座设置校验模块，用于校验所述控制系统是否与所述驱动模块相匹配，在相匹配时使能或连通所述控制系统，在不相匹配时给出不匹配的提示。例如，所述插接座设置校验模块，用于根据所述控制系统的序列号或校验标识，校验所述控制系统是否与所述驱动模块相匹配，在相匹配时使能或连通所述控制系统，在不相匹配时给出不匹配的提示。例如，所述校验模块设置指示灯，用于在不相匹配时给出灯光指示，又如，所述校验模块设置喇叭，用于在不相匹配时给出声音指示。

作为优选的例子，所述插接座设置插接端与卡槽，所述控制系统部分容置固定于所述卡槽，并与所述插接端插接。作为优选的例子，所述插接端设置于所述卡槽的底部。这样，可以方便地连接与固定所述控制系统。

作为优选的例子，所述控制系统为一板卡。作为优选的例子，所述控制系统为一移动终端；例如，所述移动终端部分容置固定于所述卡槽，并与所述插接端插接。又如，所述控制系统集成于一移动终端，所述移动终端部分容置固定于所述卡槽，并与所述插接端插接。这样，通过移动终端的形式实现所述控制系统，使得操作、连接与通讯都很方便，也很容易更新所述控制系统；以及，通过移动终端的各种APP应用，能够赋予自动机械臂更多功能，使其操作端实现更多操作。

作为优选的例子，所述自动机械臂设置安装件，所述驱动模块固定设置于所述安装件；例如，所述插接座设置于所述安装件。作为优选的例子，所述自动机械臂设置有显示器，其用于显示当前需求信息和/或根据所述需求信息的操作计划。例如，所述显示器固定设置于所述安装件。作为优选的例子，所述驱动模块设置有连接端，其连接所述操作端，这样，可以配置一套操作端，根据需求信息和/或根据所述需求信息的操作计划灵活设置或更换对应的操作端。作为优选的例子，所述操作端设置若干操作件，所述连接端对应设置若干连接端子，每一连接端子对应连接一所述操作件，所述处理模块用于根据所述需求信息控制所述驱动模块，通过所述驱动模块驱动其所述连接端调整一所述连接端子的位置，以使其所对应的所述操作端将要执行预设操作的一所述操作件调整位置；所述处理模块还通过所述连接端与所述操作端连接，用于根据所述需求信息选择一所述操作件，控制所述操作端的所述操作件执行预设操作。这样，可以实现复杂的多工序操作，有助于使用一个自动机械臂对不同型号的产品进行众多操作。

例如，还包括与所述处理模块连接的识别模块，用于识别所述操作端的操作状态，传输到所述处理模块。例如，所述识别模块包括摄像头。作为优选的例子，所述识别模块包括多个所述摄像头。这样，通过获取并识别所述操作端的操作状态，传输到所述处理模块，由所述处理模块判断相对于当前的需求信息，所述操作端的操作状态是否正常。作为优选的例子，还包括与所述识别模块连接的报警模块，用于在所述操作状态发生异常时进行报警。作为优选的例子，所述报警模块设置远程输出单元，用于在进行报警时远程输出报警信号。这样，当所述操作端的操作状态发生异常时，能够及时通知管理人员，避免事故或者浪费。例如，所述识别模块包括摄像头、位置识别单元、动作识别单元及传输单元，其中，所述位置识别单元及所述动作识别单元分别连接所述摄像头与所述传输单元，用于根据所述摄像头所获取的所述操作端的位置和动作，分别进行位置识别与动作识别，得到所述操作端的操作状态，通过所述传输单元传输到所述处理模块。作为优选的例子，所述识别模块还包括传感器，用于获取所述操作端的环境状态，传输到所述处理模块，由所述处理模块判断相对于当前的需求信息，所述操作端的操作环境是否正常。例如，所述传感器包括温度传感器。作为优选的例子，所述温度传感器设置于所述连接端。作为优选的例子，每一所述连接端子处设置一所述温度传感器。作为优选的例子，所述传感器还包括气味传感器。

作为优选的例子，所述驱动模块设置旋转单元，用于在所述处理模块控制下旋转。作为优选的例子，所述旋转单元包括相互固定的水平旋转结构与垂直旋转结构，分别用于水平旋转与垂直旋转。例如，所述自动机械臂还包括底座，用于固定安装所述自动机械臂，所述旋转单元与所述底座旋转连接。例如，所述垂直旋转结构与所述底座在垂直角度旋转连接，所述水平旋转结构与所述垂直旋转结构在水平角度旋转连接，从而实现空间全方位旋转的效果。作为优选的例子，所述驱动模块设置伸缩单元，用于在所述处理模块控制下伸缩。例如，所述伸缩单元设置有步进伸缩控制结构，用于在所述处理模块控制下步进伸缩。例如，所述伸缩单元串联设置多个伸缩结构，以实现长距离伸缩。例如，所述插接座设置于所述底座上。又如，所述插接座设置于所述垂直旋转结构或所述水平旋转结构。旋转单元与伸缩单元的配合，使得所述驱动模块能够驱动所述操作端针对于待操作目标合适地调整位置，从而能够进行有效操作。

作为优选的例子，所述操作端设置夹持单元，用于在所述处理模块控制下执行预设夹持操作。例如，所述夹持单元设置夹持气缸及其夹持杆；例如，所述夹持单元设置C形夹持部。和/或，所述夹持单元设置弹性夹持端部。例如，所述夹持单元设置C形夹持端部，其中C形的两端部为所述弹性夹持端部。又如，所述操作端设置吸取单元，用于在所述处理模块控制下执行预设吸取操作，例如，所述吸取单元设置吸取气缸及其吸管或吸盘，采用吸气方式执行预设吸取操作。又如，所述操作端为E形或者€形，其中部为吸取单元，两端部为夹持单元。这样，可以获得非常好的固定效果，使得所述操作端能够牢靠地固定待处理目标。例如，若干所述操作件为E形，若干所述操作件为C形；和/或，若干所述操作件为€形。又如，所述操作端设置抵持单元，用于在所述处理模块控制下执行预设抵持操作，例如，所述抵持单元包括一个受力端与一个施力端，施力端用于对位于受力端与施力端之间的待处理目标向受力端施加压力，使得待处理目标被牢固地抵持于受力端与施力端之间；这样，可以获得更牢靠的固定效果。例如，至少一所述操作件为夹持单元；至少一所述操作件为吸取单元；至少一所述操作件为抵持单元，多个操作件配合对待处理目标进行固定。

作为优选的例子，所述操作端设置固定组件与操作组件，所述固定组件设置夹持单元、吸取单元和/或抵持单元；例如，所述固定组件与所述操作组件分别设置若干操作件，所述固定组件中，至少一所述操作件为夹持单元；至少一所述操作件为吸取单元；至少一所述操作件为抵持单元；所述操作组件中的所述操作件包括弯曲件、拉伸件、造型件、注射件、喷涂件、喷射件、熔融沉积件、切件、削件、钻件、铣件与磨件等，分别用于由所述处理模块根据所述需求信息控制所述驱动模块驱动所述操作端按所述预设处理模式执行相应的预设操作。具体的控制实现，可以参照工业相应操作执行。

进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的自动机械臂。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动机械臂，其特征在于，包括顺序连接的信息接收模块、处理模块、驱动模块与操作端；

所述信息接收模块用于接收需求信息，传输到所述处理模块；

所述处理模块用于根据所述需求信息控制所述驱动模块驱动所述操作端调整位置；

所述处理模块还与所述操作端连接，用于根据所述需求信息控制所述操作端执行预设操作；所述预设操作包括成形、连接、表面处理、弯曲、拉伸、造型、注射、喷涂、喷射、熔融沉积、切、削、钻、铣与磨；

所述操作端设置固定组件与操作组件，所述固定组件与所述操作组件分别设置若干操作件，所述固定组件中，至少一所述操作件为夹持单元；至少一所述操作件为吸取单元；至少一所述操作件为抵持单元；所述操作组件中的所述操作件包括弯曲件、拉伸件、造型件、注射件、喷涂件、喷射件、熔融沉积件、切件、削件、钻件、铣件与磨件。

2.根据权利要求1所述自动机械臂，其特征在于，所述处理模块设置判断单元，用于判断所述需求信息是否符合预设处理模式，是则由所述处理模块根据所述需求信息控制所述驱动模块驱动所述操作端按所述预设处理模式执行预设操作。

3.根据权利要求2所述自动机械臂，其特征在于，所述处理模块设置与所述判断单元连接的存储模块，用于存储所述预设处理模式。

4.根据权利要求3所述自动机械臂，其特征在于，所述存储模块用于存储若干预设处理模式，所述判断单元用于逐一比对判断所述需求信息是否符合任一预设处理模式，是则由所述处理模块根据所述需求信息控制所述驱动模块驱动所述操作端按所符合的所述预设处理模式执行预设操作。

5.根据权利要求3所述自动机械臂，其特征在于，所述处理模块设置与所述判断单元连接的鉴权单元，用于对所述需求信息进行鉴权，鉴权通过则由所述判断单元判断所述需求信息是否符合预设处理模式。

6.根据权利要求5所述自动机械臂，其特征在于，所述鉴权单元还与所述存储模块连接，所述存储模块用于存储操作权限用户，所述鉴权单元用于判断所述需求信息是否包含所述操作权限用户，是则鉴权通过。

7.根据权利要求6所述自动机械臂，其特征在于，所述存储模块还用于存储若干操作权限用户，所述鉴权单元用于逐一比对判断所述需求信息是否包含任一操作权限用户，是则鉴权通过。

8.根据权利要求7所述自动机械臂，其特征在于，所述存储模块还用于存储各操作权限用户所相应的操作权限，所述鉴权单元用于判断所述需求信息包含任一操作权限用户时，逐一比对所述需求信息是否满足所述操作权限用户的操作权限，是则鉴权通过。

9.根据权利要求1所述自动机械臂，其特征在于，所述信息接收模块设置无线接收单元，用于通过无线通讯方式接收需求信息。

10.根据权利要求9所述自动机械臂，其特征在于，所述无线接收单元为WIFI单元或者蓝牙单元。