CN108582050A - 一种多自由度机械手的控制系统 - Google Patents

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韩辉辉
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors

Abstract

本发明涉及多自由度机械手控制技术领域，尤其为一种多自由度机械手的控制系统，包括基座和转盘，固定柱、第一机械臂、第二机械臂、万向轴承、轴承、固定座、连接杆，小转盘、机爪，其特征在于，所述基座设置有计算机操作系统，基座设置有电机主电路板，转盘和固定柱连接处设置有副电路板一，为第一自由度，固定柱和第一机械臂的连接处设置有副电路板二，为第二自由度，第一机械臂和第二机械臂的连接处设置有副电路板三，为第三自由度，小转盘设置有副电路板四，为第四自由度。机爪设置有副电路板五，为第五自由度。本发明通过计算机操作系统控制电机主电路板，能够实现副电路板的分别控制，能够调节多个自由度，操作简单。

Description

一种多自由度机械手的控制系统
技术领域
本发明涉及多自由度机械手控制技术领域，尤其涉及一种多自由度机械手的控制系统。
背景技术
多自由度机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，多自由度机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成，手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作，同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。
现有机械手定位抓取不够灵活，抓取效果不强，不易操作。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种多自由度机械手的控制系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种多自由度机械手的控制系统，包括基座和转盘，所述基座的顶端设置有转盘，所述转盘的顶端固定连接有固定柱，所述固定柱顶端固定连接有万向轴承，所述万向轴承固定连接有第一机械臂，所述第一机械臂远离万向轴承的一端设置有轴承，所述轴承固定连接有第二机械臂，所述第二机械臂远离轴承的一端固定连接有固定座，所述固定座的底端设置有小转盘，所述小转盘螺纹连接有连接杆，所述连接杆远离小转盘的一端设置有机爪。
优选的，所述基座设置有计算机操作系统。
优选的，所述基座设置有电机主电路板。
优选的，所述转盘和固定柱连接处设置有副电路板一，为第一自由度。
优选的，所述固定柱和第一机械臂的连接处设置有副电路板二，为第二自由度。
优选的，所述第一机械臂和第二机械臂的连接处设置有副电路板三，为第三自由度。所述小转盘设置有副电路板四，为第四自由度。所述机爪设置有副电路板五，为第五自由度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过计算机操作系统控制电机主电路板，能够实现副电路板一、副电路板二、副电路板三、副电路板四、副电路板五的分别控制，能够调节多个自由度，操作简单。
2、通过多个自由度的调节能够实现定位性强，控制性强，机爪抓取精确，能够广泛使用。
3、操作简单，结构简单，能够实现多方面的使用。
本发明中，该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过计算机操作系统控制电机主电路板，能够实现副电路板一、副电路板二、副电路板三、副电路板四、副电路板五的分别控制，能够调节多个自由度，操作简单，通过多个自由度的调节能够实现定位性强，控制性强，机爪抓取精确，能够广泛使用，操作简单，结构简单，能够实现多方面的使用。
附图说明
图1为本发明提出的一种多自由度机械手的控制系统的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种多自由度机械手的控制系统的部分结构示意图；
图3为本发明提出的一种多自由度机械手的控制系统的部分结构示意图。
图中：1 基座、2 转盘、3 固定柱、4 万向轴承、5 第一机械臂、6 轴承、7 第二机械臂、8 固定座、9 小转盘、10 连接杆、11 机爪、12 计算机操作系统、13 电机主电路板、14副电路板一、15 副电路板二、16 副电路板三、17 副电路板四、18 副电路板五。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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。
请参照图1-3，一种多自由度机械手的控制系统，包括基座1和转盘2，所述基座1的顶端设置有转盘2，所述转盘2的顶端固定连接有固定柱3，所述固定柱3顶端固定连接有万向轴承4，所述万向轴承4固定连接有第一机械臂5，所述第一机械臂5远离万向轴承4的一端设置有轴承6，所述轴承6固定连接有第二机械臂7，所述第二机械臂7远离轴承6的一端固定连接有固定座8，所述固定座8的底端设置有小转盘9，所述小转盘9螺纹连接有连接杆10，所述连接杆10远离小转盘9的一端设置有机爪11，所述基座1设置有计算机操作系统12，所述基座1设置有电机主电路板13，所述转盘2和固定柱3连接处设置有副电路板一14，为第一自由度，所述固定柱3和第一机械臂5的连接处设置有副电路板二15，为第二自由度，所述第一机械臂5和第二机械臂7的连接处设置有副电路板三16，为第三自由度。所述小转盘9设置有副电路板四17，为第四自由度。所述机爪11设置有副电路板五18，为第五自由度。通过计算机操作系统12控制电机主电路板13，能够实现副电路板一14、副电路板二15、副电路板三16、副电路板四17、副电路板五18的分别控制，能够调节多个自由度，操作简单，通过多个自由度的调节能够实现定位性强，控制性强，机爪11抓取精确，能够广泛使用，操作简单，结构简单，能够实现多方面的使用。
本发明的工作过程为：通过计算机操作系统12控制电机主电路板13，能够实现副电路板一14、副电路板二15、副电路板三16、副电路板四17、副电路板五18的分别控制，能够调节多个自由度，操作简单，通过多个自由度的调节能够实现定位性强，控制性强，机爪11抓取精确，能够广泛使用，操作简单，结构简单，能够实现多方面的使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种多自由度机械手的控制系统，包括基座(1)和转盘(2)，其特征在于，所述基座(1)的顶端设置有转盘(2)，所述转盘(2)的顶端固定连接有固定柱(3)，所述固定柱(3)顶端固定连接有万向轴承(4)，所述万向轴承(4)固定连接有第一机械臂(5)，所述第一机械臂(5)远离万向轴承(4)的一端设置有轴承(6)，所述轴承(6)固定连接有第二机械臂(7)，所述第二机械臂(7)远离轴承(6)的一端固定连接有固定座(8)，所述固定座(8)的底端设置有小转盘(9)，所述小转盘(9)螺纹连接有连接杆(10)，所述连接杆(10)远离小转盘(9)的一端设置有机爪(11)。
2.根据权利要求1所述的一种多自由度机械手的控制系统，其特征在于，所述基座(1)设置有计算机操作系统(12)。
3.根据权利要求1所述的一种多自由度机械手的控制系统，其特征在于，所述基座(1)设置有电机主电路板(13)。
4.根据权利要求1所述的一种多自由度机械手的控制系统，其特征在于，所述转盘(2)和固定柱(3)连接处设置有副电路板一(14)，为第一自由度。
5.根据权利要求1所述的一种多自由度机械手的控制系统，其特征在于，所述固定柱(3)和第一机械臂(5)的连接处设置有副电路板二(15)，为第二自由度。
6.根据权利要求1所述的一种多自由度机械手的控制系统，其特征在于，所述第一机械臂(5)和第二机械臂(7)的连接处设置有副电路板三(16)，为第三自由度。所述小转盘(9)设置有副电路板四(17)，为第四自由度，所述机爪(11)设置有副电路板五(18)，为第五自由度。
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