CN110561412B - 一种机械手的控制方法、装置、系统及机械手 - Google Patents
一种机械手的控制方法、装置、系统及机械手 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110561412B CN110561412B CN201810569401.7A CN201810569401A CN110561412B CN 110561412 B CN110561412 B CN 110561412B CN 201810569401 A CN201810569401 A CN 201810569401A CN 110561412 B CN110561412 B CN 110561412B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- clamping
- speed
- distance
- robot
- distance threshold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 46
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 24
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 41
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000012994 industrial processing Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
- B25J9/161—Hardware, e.g. neural networks, fuzzy logic, interfaces, processor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
- B25J9/1669—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by special application, e.g. multi-arm co-operation, assembly, grasping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种机械手的控制方法、装置、系统及机械手,在接收到夹紧指令之时,可控制所述机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动,当所述两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,可将作用在所述两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力。相比于现有技术,在本发明实施例中,当机械手的两个夹紧部之间的距离达到夹紧距离阈值之时,可进一步增大作用在所述两个夹紧部上的作用力,以保证在抓取工件时有足够大的夹紧力度,提升了夹持的稳定性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域,尤其涉及一种机械手的控制方法、装置、系统及机械手。
背景技术
目前,为了提高工业加工效率或者搬运效率,机械手等自动控制工具逐渐被广泛应用在很多工业场景中。
如何提高机械手的工作效率、安全性以及稳定性,是需要考虑的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种机械手的控制方法、装置、系统及机械手,用以提高机械手的安全性和稳定性。
本发明实施例提供了一种机械手的控制方法,包括:
接收夹紧指令;
控制所述机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动;
当所述两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,将作用在所述两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力;其中,所述夹紧距离阈值为夹紧工件之时所述两个夹紧部之间的距离。
优选地,当所述两个夹紧部之间的距离等于第一距离阈值之时,控制所述两个夹紧部的运动速度从所述第一速度降低至第二速度,其中,所述第一距离阈值大于所述夹紧距离阈值,所述第一速度大于所述第二速度。
进一步地,还包括:
接收释放指令;
控制所述两个夹紧部以第三速度做相背运动,直至所述两个夹紧部之间的距离为第二距离阈值。
优选地,所述第三速度大于或等于所述第二速度。
可选地,所述第一距离阈值为所述两个夹紧部以所述第一速度、从所述两个夹紧部之间的距离为所述第二距离阈值的位置做相对运动设定时长之后,所述两个夹紧部之间的距离。
相应地,本发明实施例提供了一种机械手的控制装置,包括:
接收模块,用于接收夹紧指令;
速度控制模块,用于控制所述机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动;
力度控制模块,用于当所述两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,将作用在所述两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力;其中,所述夹紧距离阈值为夹紧工件之时所述两个夹紧部之间的距离。
进一步地,所述力度控制模块,还用于当所述两个夹紧部之间的距离等于第一距离阈值之时,控制所述两个夹紧部的运动速度从所述第一速度降低至第二速度,其中,所述第一距离阈值大于所述夹紧距离阈值,所述第一速度大于所述第二速度。
进一步地,所述接收模块,还用于接收释放指令;
所述速度控制模块,还用于控制所述两个夹紧部以第三速度做相背运动,直至所述两个夹紧部之间的距离为第二距离阈值。
优选地,所述第三速度大于或等于所述第二速度。
可选地,所述第一距离阈值为所述两个夹紧部以所述第一速度、从所述两个夹紧部之间的距离为所述第二距离阈值的位置做相对运动设定时长之后,所述两个夹紧部之间的距离。
相应地,本发明实施例还提供了一种控制机械手的计算机设备,包括存储器和处理器,其中:
所述存储器,用于存储程序指令;
所述处理器,用于读取所述存储器中存储的程序指令,并按照获得的程序执行本发明实施例中所述的机械手的控制方法。
相应地,本发明实施例还提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行本发明实施例中所述的机械手的控制方法。
相应地,本发明实施例还提供了一种机械手的控制系统,包括机械手,还包括本发明实施例中所述的机械手的控制装置。
可选地,所述机械手包括框架、驱动装置、传动装置、双向丝杠、第一支架、第二支架、第一夹紧部以及第二夹紧部,其中:
所述驱动装置和所述双向丝杠安装于所述框架,所述驱动装置通过所述传动装置驱动所述双向丝杠转动;
所述第一支架以及所述第二支架交叉设置,所述第一支架的第一端以及所述第二支架的第一端分别螺纹装配在双向丝杠上,并在双向丝杠的带动下做相对的往复运动;
所述第一夹紧部装配在所述第一支架的第二端,所述第二夹紧部装配在所述第二支架的第二端,所述第一夹紧部和所述第二夹紧部之间形成夹设空间,所述第一夹紧部以及所述第二夹紧部均随所述第一支架以及所述第二支架做相对的往复运动。
相应地,本发明实施例还提供了一种机械手,包括框架、驱动装置、传动装置、双向丝杠、第一支架、第二支架、第一夹紧部以及第二夹紧部,其中:
所述驱动装置和所述双向丝杠安装于所述框架,所述驱动装置通过所述传动装置驱动所述双向丝杠转动;
所述第一支架以及所述第二支架交叉设置,所述第一支架的第一端以及所述第二支架的第一端分别螺纹装配在双向丝杠上,并在双向丝杠的带动下做相对的往复运动;
所述第一夹紧部装配在所述第一支架的第二端,所述第二夹紧部装配在所述第二支架的第二端,所述第一夹紧部和所述第二夹紧部之间形成夹设空间,所述第一夹紧部以及所述第二夹紧部均随所述第一支架以及所述第二支架做相对的往复运动。
进一步地,所述机械手还包括安装于所述框架的滑轨,其中:
所述第一支架的第二端具有第一滑块,所述第一滑块与所述滑轨滑动装配,所述第一夹紧部装配在所述第一滑块之上;
所述第二支架的第二端具有第二滑块,所述第二滑块与所述滑轨滑动装配,所述第二夹紧部装配在所述第二滑块之上。
进一步地,所述框架还包括底板,其中:
所述第一支架包括第一横杆,所述第二支架包括第二横杆;
所述滑轨安装于所述底板背离所述双向丝杠的一侧,所述第一横杆以及所述第二横杆均滑动地支撑于所述底板朝向所述双向丝杠的一侧。
本发明有益效果如下:
本发明实施例提供了一种机械手的控制方法、装置、系统及机械手,在接收到夹紧指令之时,可控制所述机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动,当所述两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,将作用在所述两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力。相比于现有技术,在本发明实施例中,当机械手的两个夹紧部之间的距离达到夹紧距离阈值之时,可进一步增大作用在所述两个夹紧部上的作用力,以保证在抓取工件时有足够大的夹紧力度,从而提升了夹持的稳定性和安全性。
优选地,当所述两个夹紧部之间的距离等于第一距离阈值之时,控制所述两个夹紧部的运动速度从所述第一速度降低至第二速度,其中,所述第一距离阈值大于所述夹紧距离阈值,所述第一速度大于所述第二速度,也就是说,先以第一速度控制两个夹紧部接近工件,等将要夹上工件时,降低两个夹紧部的相对运动速度,以第二速度运动至加紧工件。这样,可以利用第一速度运动一段时间以提高作业速度,从而提高了机械手的作业效率。并在提高作业效率的基础上,保证夹紧部在加紧工件时的速度是较低的第二速度,降低了加紧工件时对工件的冲击,从而在提高作业效率的同时保证了作业的安全性。
进一步地,在接收到释放指令之时,可控制所述机械手的两个夹紧部以较大的第三速度做相背运动,直至所述两个夹紧部之间的距离等于第二距离阈值,这个第三速度可以大于等于第二速度,甚至进一步可以大于等于第一速度,从而加快了释放速度,进一步提升了机械手的作业效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明实施例中提供的机械手的控制方法的流程示意图;
图2所示为本发明实施例中提供的机械手的简化结构示意图;
图3所示为本发明实施例中提供的机械手的一种可能的结构示意图;
图4所示为本发明实施例中提供的机械手的第一种控制方式的流程示意图;
图5所示为本发明实施例中提供的第一种控制方式下的速度示意图;
图6所示为本发明实施例中提供的第一种控制方式下的力度示意图;
图7所示为本发明实施例中提供的机械手的第二种控制方式的流程示意图;
图8所示为本发明实施例中提供的第二种控制方式下的速度示意图;
图9所示为本发明实施例中提供的第二种控制方式下的力度示意图;
图10所示为本发明实施例中提供的机械手的第三种控制方式的流程示意图;
图11所示为本发明实施例中提供的第三种控制方式下的速度示意图;
图12所示为本发明实施例中提供的第三种控制方式下的力度示意图;
图13所示为本发明实施例中提供的机械手的控制装置的结构示意图;
图14所示为本发明实施例中提供的机械手计算机设备的结构示意图;
图15所示为本发明实施例中提供的机械手的第一种控制系统的结构示意图;
图16所示为本发明实施例中提供的机械手的第二种控制系统的结构示意图;
图17所示为本发明实施例中提供的第一种机械手的结构示意图;
图18所示为本发明实施例中提供的第二种机械手的结构示意图;
图19所示为本发明实施例中提供的第三种机械手的结构示意图;
图20所示为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(第一视角);
图21所示为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(第二视角);
图22所示为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(正视图);
图23所示为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(仰视图);
图24所示为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(俯视图);
图25所示为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(左视图);
图26所示为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(右视图)。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
现有机械手的控制方法一般是在需要夹持工件时,控制机械手的两个夹紧部以设定速度做相对运动,直至两个夹紧部之间的距离达到夹紧距离阈值,所述夹紧距离阈值为夹紧工件之时两个夹紧部之间的距离。但是,本发明的发明人发现,由于夹紧距离阈值往往是刚刚接触到工件时两个夹紧部之间的距离,因而可能会存在夹紧力度较小的问题,使得在采用机械手进行工件的抓取和搬运时,会出现夹持失败甚至工件掉落的问题,进而可能会影响机械手对工件夹持的稳定性和安全性。
为了提升机械手对工件夹持的稳定性和安全性,本发明实施例提供了一种机械手的控制方法,相比于现有技术,在本发明实施例中,当需要夹紧工件之时,可先控制机械手的两个夹紧部相对运动,并可在两个夹紧部夹上(接触)工件之时,增大作用在两个夹紧部上的相对作用力,以提升机械手对工件的夹持力度,从而保证了夹持的稳定性和安全性。并且在非夹持工作状态下,可降低作用在机械手的两个夹紧部上的作用力,以减少系统的能量消耗。
下面结合附图详细说明本发明实施例,首先如图1所示,为本发明实施例中提供的机械手的控制方法的流程示意图。本发明实施例中的机械手的控制方法的执行主体通常可为相应的机械手的控制装置,其中,当机械手中包括伺服电机时,机械手的控制装置可作为一集成装置集成在机械手的伺服电机之内;也可作为一独立装置独立在机械手的伺服电机之外。当机械手的控制装置设置在机械手的伺服电机之外时,机械手的控制装置可与机械手的伺服电机信号连接,如有线信号连接或者无线信号连接。
具体地,由图1可知,本发明实施例中提供的机械手的控制方法可包括以下步骤:
步骤101:接收控制指令。
可选地,控制指令通常可包括指示两个夹紧部夹紧工件的夹紧指令,以及指示两个夹紧部释放工件的释放指令。
需要说明的是,控制指令通常可为相应的控制器、处理器或者用户等发送至机械手的控制装置的控制指令。例如,由相应的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)等向机械手的控制装置发送的高电平信号、低电平信号或者其它信号等;再例如,由相应操作人员通过交互界面或者按键等方式向机械手的控制装置发送的触摸信号或者按压信号等,本发明实施例对此不作任何限定。
步骤102:判断控制指令是否为夹紧指令,若是,则执行步骤103,若否,则执行步骤106。
需要说明的是,在本发明实施例中,当控制指令不为夹紧指令,即可为释放指令,对此不作赘述。
例如,以控制指令为电平信号为例,假设夹紧指令为高电平信号,则释放指令可为低电平信号。当然,假设夹紧指令为低电平信号,则释放指令可为高电平信号,本发明实施例对此不作任何限定。
步骤103:控制机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动。
其中,第一速度可根据实际情况灵活设定,如可设置为0.001m/s(米/秒)、1cm/min(厘米/分)或者20mm/s(毫米/秒)等;通常情况下,为了防止机械手对待抓取工件造成较大冲击,第一速度可尽量设置为较小的值,本发明实施例对此不作赘述。
例如,如图2所示,其为本发明实施例中提供的机械手的简化结构示意图。具体地,由图2可知,机械手可包括横杠20、第一夹紧部21以及第二夹紧部22。其中,机械手的两个夹紧部(如图2中所示的21和22)通常可相对设置在横杠20的两侧,且,两个夹紧部可在横杠20上往复运动。
需要说明的是,横杠20与两个夹紧部(21和22)可通过任意方式装配在一起,例如通过滑轨和滑槽、滑轨和通孔、外螺纹和内螺纹等。
可选地,当横杠20与两个夹紧部之间通过滑轨和滑槽装配在一起之时,横杠20上的滑轨可为横杠20本身,因而能够降低机械手的实现成本。
需要说明的是,机械手上的每一个夹紧部可包括一个或两个以上的机械指,每一个机械指可包括一个关节或者两个以上的关节,图2中以每一个夹紧部包括一个机械指,每一个机械指包括一个关节为例。
再例如,如图3所示,其为本发明实施例中提供的机械手的一种可能的结构示意图。具体地,由图3可知,机械手可包括框架31、安装在框架上的伺服电机32、同步皮带33、双向丝杠34以及与双向丝杠滑动装配的第一夹紧部35以及第二夹紧部36。
具体地,由图3可知,伺服电机32的转动可通过同步皮带33带动双向丝杠34的转动,第一夹紧部35以及第二夹紧部36可随着双向丝杠34的转动发生相对运动或者相背运动。
相比图2中所示的机械手的结构,图3中所示的机械手的两个夹紧部不是平行设置的,而是交叉设置的,这就缩短了两个夹紧部的有效力臂,因而能够防止两个夹紧部被折断;且,图3中所示的机械手的两个夹紧部是通过双向丝杠34的转动在双向丝杠34上往复运动的,双向丝杠34的转动是伺服电机32通过同步皮带33带动的。在需要控制两个夹紧部相对运动时,可直接驱动伺服电机进行转动即可,而无需在两个夹紧部上施加额外的作用力,从而简化了机械手的控制逻辑,提升了机械手的灵活性。
需要说明的是,本发明实施例中提供的机械手能够抓取和搬运的工件需要满足该机械手的抓取范围,如工件的尺寸或者工件把持部的尺寸(如图3中所示的L)需要小于该机械手的两个夹紧部能够到达的最大距离。
步骤104:判断两个夹紧部之间的距离是否达到夹紧距离阈值,若是,则执行步骤105,若否,则执行步骤103。
其中,当两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,则可确定两个夹紧部夹持住了工件。需要说明的是,在本发明实施例中,可将两个夹紧部之间的距离从原始距离首次等于夹紧距离阈值的时刻,作为两个夹紧部之间的距离阈值等于夹紧距离阈值的时刻。例如,假设两个夹紧部之间的原始距离为15cm、夹紧距离阈值为10cm、调整步进为1cm,则可将两个夹紧部之间的距离等于10cm的时刻,作为两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值的时刻,对此不作赘述。
需要说明的是,夹紧距离阈值可根据实际情况灵活设定,只要能够与工件的尺寸或者工件把持部的尺寸保持一致即可,本发明实施例对此不作赘述。
步骤105:将作用在两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力。
具体地,以图2所示的机械手为例,作用在两个夹紧部上的第一作用力通常可为能够使得两个夹紧部匀速相对运动的作用力,每一个夹紧部上的作用力的方向可指向另一个夹紧部、每一个夹紧部上的作用力的大小可为横杠与该夹紧部之间的μ(摩擦系数)与m(夹紧部质量)的乘积。
需要说明的是,第二作用力的方向可与第一作用力保持一致,且,第二作用力的大小可根据具体情况灵活设定。在实际情况中,第二作用力可稍大于第一作用力,一来可以加固对工件的夹持,保证夹持的稳定性和安全性,不会出现夹持失败或者工件掉落的问题;二来可以不对工件造成较大冲击,保证工件的安全性。
可选地,作用在两个夹紧部上的作用力可直接施加,例如,可直接在两个夹紧部上施加相对的推力;也可通过其它方式间接施加,如将前述横杠(如图2中所示的20)设置为双向丝杠(如图3中所示的34),并通过控制伺服电机等的转动,带动该双向丝杠,以使得设置在该双向丝杠上的两个夹紧部受到相应的作用力,并沿着双向丝杠的延伸方向发生相对运动,对此不作任何限定。
需要说明的是,本发明实施例中提供的机械手的控制方法可适用于对任何工件的抓取场景,且,对工件的形状、材质、特征以及用途等都不作特别限定,只要工件的尺寸或者工件的把持部的尺寸在机械手的抓取范围内即可,例如宽度(或长度)在抓取范围内的手机、长轴直径(或短轴直径)在抓取范围内的鸡蛋、直径在抓取范围内的乒乓球、把手的宽度(或长度)在抓取范围内的水瓶等,本发明实施例对此不作任何限定。
进一步地,将作用在两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力,可包括:
将作用在两个夹紧部上的作用力从第一作用力直接增大至第二作用力;或者,
以设定增大步进,逐渐将作用在两个夹紧部上的作用力从第一作用力增大至第二作用力。
需要说明的是,设定增大步进可根据实际情况灵活设定,如可设置为1N(牛顿)、10N或者100N等,只要满足实际需求即可,本发明实施例对此不作任何限定。
例如,可将作用在两个夹紧部上的作用力从F1直接增大至F2,也可将作用在两个夹紧部上的作用力从F1先增大至F3,再增大至F4,……,最终增大至F2等,本发明实施例对此不作任何限定。
也就是说,在增大力度时,可直接增大,也可逐步增大。当然,为了进一步降低对工件的冲击,可逐步增大力度,本发明实施例对此不作赘述。
进一步地,在步骤105之前,机械手的控制方法还可包括:
当两个夹紧部之间的距离等于第一距离阈值之时,控制两个夹紧部的运动速度从第一速度降低至第二速度;其中,第一距离阈值大于夹紧距离阈值,第一速度大于第二速度。
例如,以图3所示的机械手为例,假设工件的尺寸或者工件把持部的尺寸为L,设定的第一距离阈值为L1,则可确定L1=L+2d。
需要说明的是,当两个夹紧部之间的距离等于第一距离阈值之时,则可开始降低两个夹紧部的相对运动速度。需要说明的是,在本发明实施例中,可将两个夹紧部之间的距离从原始距离首次等于第一距离阈值的时刻,作为两个夹紧部之间的距离阈值等于第一距离阈值的时刻。例如,假设两个夹紧部之间的原始距离为20cm、第一距离阈值为15cm、调整步进为1cm,则可将两个夹紧部之间的距离等于15cm的时刻,作为两个夹紧部之间的距离等于第一距离阈值的时刻;在实际应用中,假设两个夹紧部之间的原始距离为20cm、第一距离阈值为15cm、调整步进为2cm,则也可将两个夹紧部之间的距离等于14cm的时刻,作为两个夹紧部之间的距离等于第一距离阈值的时刻,对此不作赘述。
也就是说,在两个夹紧部之间的距离达到第一距离阈值之时,可对两个夹紧部进行降速操作,之后,在两个夹紧部之间的距离达到夹紧距离阈值之时,可对两个夹紧部进行增大作用力的操作,从而进一步降低对工件造成的冲击,保证工件的安全性;且,在本发明实施例中,第一速度通常可设置为较大的速度,以提升作业效率,第二速度可设置为较小的速度,以防止对工件的冲击,从而不仅保证了作业的高效性,也能保证作业的安全性。
步骤106:控制机械手的两个夹紧部以第三速度做相背运动。
需要说明的是,第三速度可根据实际情况灵活设定,如可设置为0.01m/s(米/秒)、1cm/min(厘米/分)或者200mm/s(毫米/秒)等;通常情况下,为了提升机械手的工作效率,第三速度可尽量设置为较大的值,本发明实施例对此不作赘述。
可选地,第三速度可大于或等于第二速度。
优选地,第三速度可大于第一速度,因而能够加快对工件的释放速度,提升机械手的工作效率,对此不作赘述。
步骤107:判断两个夹紧部之间的距离是否达到第二距离阈值,若是,则执行步骤108,若否,则执行步骤106。
其中,第二距离阈值可根据实际情况灵活设置,且,第二距离阈值通常可大于夹紧距离阈值,对此不作赘述。
再者,本发明实施例中提供的夹紧距离阈值具体可为两个夹紧部以第一速度、从两个夹紧部之间的距离为第二距离阈值的位置起做相对运动设定时长之后,两个夹紧部之间的距离。
由上述内容可知,在本发明实施例中,可通过两种方式确定两个夹紧部之间的距离达到了夹紧距离阈值:一种是根据两个夹紧部的运动距离来确定,一种是根据两个夹紧部的运动时间来确定。在实际应用中,可根据实际情况选择相应的确定方式,如在能够采集运动时间的场景中,可采用第二种方式确定,在能够采集运动距离的场景中,可采用第一种方式确定,对此不作赘述。
优选地,第二距离阈值可为两个夹紧部能够达到的最大距离,即两个夹紧部处于图2中所示的横杠20的两侧时,两个夹紧部之间的距离,对此不作赘述。
步骤108:停止动作。
也就是说,在本发明实施例中,当需要夹紧工件之时,可先控制机械手的两个夹紧部相对运动,并可在两个夹紧部接触工件之时,增大作用在两个夹紧部上的相对作用力,以提升机械手对工件的夹持力度,保证夹持的稳定性和安全性;当需要释放工件之时,可控制机械手的两个夹紧部快速相背运动,以快速地释放工件,提升作业效率。
下面,以夹紧工件为例,对本发明实施例中提供的机械手的控制方法进行详细地介绍:
第一种、位置控制+力度控制。
例如,如图4所示,其为本发明实施例中提供的机械手的第一种控制方式的流程示意图。具体地,由图4可知,第一种控制方式实质上可为夹紧过程中、位置控制和力度控制的结合方式,此时,机械手的控制流程可为:
步骤41:接收夹紧指令;
步骤42:控制两个夹紧部匀速相对运动;其中,两个夹紧部的速度可根据实际情况灵活设定,为了避免对工件的冲击,速度设置的越小越好;
步骤43:判断两个夹紧部之间的距离(图4中所示的D)是否等于夹紧距离阈值(图4中所示的L),若是,则执行步骤44,若否,则执行步骤42,对此不作赘述。
步骤44:将作用在两个夹紧部上的第一作用力(如图4中所示的F1)增大至第二作用力(如图4中所示的F2)。
具体地,如图5所示,其为本发明实施例中提供的第一种控制方式下的速度示意图。具体地,由图5可知,以第一夹紧部为例,在t0~t1时间段,第一夹紧部相对第二夹紧部的速度从0开始逐渐增大至V1;在t1~t2时间段,第一夹紧部相对第二夹紧部的速度保持在V1;在t2时刻之后,第一夹紧部相对第二夹紧部的速度保持在V1。
如图6所示,其为本发明实施例中提供的第一种控制方式下的力度示意图。具体地,由图6可知,仍以第一夹紧部为例,在t0时刻,第一夹紧部受到大小为F0、方向为指向第二夹紧部的作用力;在t0~t1时间段,由于第一夹紧部相对第二夹紧部的速度的斜率保持不变,因而加速度保持不变,使得作用在第一夹紧部上的作用力仍然保持在F0;在t1时刻,将作用在第一夹紧部上的作用力从F0降低至F1(F1为使得第一夹紧部以及第二夹紧部相对匀速运动的正向作用力);在t1~t2时间段,由于第一夹紧部相对第二夹紧部是匀速运动的,加速度为0,因而作用在第一夹紧部上的作用力保持为F1;在t2时刻,将作用在第一夹紧部上的作用力从F1增大至F2,以进一步夹紧工件,保持夹持的稳定性和安全性。其中,F2可稍微大于F1,以降低对工件的冲击,保证工件的安全性。
需要说明的是,此时,t2时刻可为两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值的时刻。
也就是说,在本发明实施例中,在接收到夹紧指令之时,可控制机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动,当两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,可将作用在两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力。相比于现有技术,在本发明实施例中,当机械手的两个夹紧部之间的距离达到夹紧距离阈值之时,可进一步增大作用在两个夹紧部上的作用力,以保证在抓取工件时有足够大的夹紧力度,提升了夹持的稳定性和安全性。
第二种、位置控制+速度控制+力度控制。
例如,如图7所示,其为本发明实施例中提供的机械手的第二种控制方式的流程示意图。具体地,由图7可知,第二种控制方式实质上可为夹紧过程中、位置控制、速度控制和力度控制的结合方式,此时,控制流程可为:
步骤71:接收夹紧指令;
步骤72:控制两个夹紧部匀速相对运动;其中,速度为第一速度(如图7中所示的V1);
步骤73:判断两个夹紧部之间的距离(如图7中所示的D)是否等于第一距离阈值(如图7中所示的L1),若是,执行步骤74,若否,执行步骤72;
步骤74:将两个夹紧部的相对运动速度从第一速度(如图7中所示的V1)降低至第二速度(如图7中所示的V2);其中,第二速度可越小越好,以防止对工件的冲击;
步骤75:判断两个夹紧部之间的距离(如图7中所示的D)是否等于夹紧距离阈值(如图7中所示的L),若是,执行步骤76,若否,执行步骤74;其中,夹紧距离阈值小于或者等于第一距离阈值;
步骤76:将作用在两个夹紧部上的第一作用力(如图7中所示的F1)增大至第二作用力(如图7中所示的F2)。
具体地,如图8所示,其为本发明实施例中提供的第二种控制方式下的速度示意图。具体地,由图8可知,以第一夹紧部为例,在t0~t1时间段,第一夹紧部相对第二夹紧部的速度从0开始逐渐增大至V1;在t1~t2时间段,第一夹紧部相对第二夹紧部的速度保持在V1;在t2~t3时间段,第一夹紧部相对第二夹紧部的速度从V1降低至V2;在t3时刻之后,第一夹紧部相对第二夹紧部的速度保持在V2。
如图9所示,其为本发明实施例中提供的第二种控制方式下的力度示意图。具体地,由图9可知,仍以第一夹紧部为例,在t0时刻,第一夹紧部受到大小为F0、方向为指向第二夹紧部的作用力(后续简称为正向作用力);在t0~t1时间段,由于第一夹紧部相对第二夹紧部的速度的斜率保持不变,因而加速度保持不变,使得作用在第一夹紧部上的作用力仍然保持在F0;在t1时刻,将作用在第一夹紧部上的作用力由F0降低至F1;在t1~t2时间段,由于第一夹紧部相对第二夹紧部是匀速运动的,加速度为0,因而作用在第一夹紧部上的作用力由F0降低至F1(F1为使得第一夹紧部以及第二夹紧部相对匀速运动的正向作用力);在t2时刻,将作用在第一夹紧部上的作用力由F1降低至F2(其中,F2的方向为背向第二夹紧部的方向,后续简称为反向作用力);在t2~t3时间段,由于第一夹紧部相对第二夹紧部是匀速运动的,加速度为0,因而作用在第一夹紧部上的作用力保持为F2;在t3时刻,将作用在第一夹紧部上的作用力增大至F3(正向作用力);在t3~t4时间段,由于第一夹紧部相对第二夹紧部是匀速运动的,加速度为0,因而作用在第一夹紧部上的作用力保持为F3;在t4时刻,将作用在第一夹紧部上的作用力从F3增大至F4(正向作用力),以进一步夹紧工件,保持夹持的稳定性。其中,由于t1~t2时间段和t3~t4时间段均是匀速运动,因而F1与F3相等。需要说明的是,F4可稍微大于F1,以降低对工件的冲击,保证工件的安全性以及夹持的稳定性。
可选地,控制两个夹紧部的运动速度从第一速度降低至第二速度,可包括:
控制两个夹紧部的运动速度从第一速度直接降低至第二速度;或者,
按照设定速度步进,控制两个夹紧部的运动速度从第一速度逐渐降低至第二速度。
其中,设定速度步进可根据实际情况灵活设定,如可设置为1mm/s(毫米/秒)等,只要能够满足实际情况即可,本发明实施例对此不作任何限定。
例如,可将两个夹紧部的速度从V1直接降低至V2,也可将两个夹紧部的速度从V1先降低至V3,再降低至V4,……,最终降低至V2等,本发明实施例对此不作任何限定。
也就是说,在降低力度时,可直接降低,也可逐步降低。当然,为了进一步降低对工件的冲击,可逐步降低力度,本发明实施例对此不作赘述。
由上述内容可知,在机械手的夹紧过程中,可首先执行降速操作,等速度降到第二速度之后,再执行作用力增大的操作,以将对工件的冲击降低到最小,保证工件的安全性。由于第一速度大于第二速度,使得两个夹紧部能够快速靠近工件,从而提升了机械手的工作效率;靠近工件之后,可降低速度,从而防止了对工件的冲击,保证了工件的安全性;接触到工件之后,可进一步增大作用力,从而增强了夹持力度,保证了夹持的稳定性和安全性。
另外,需要说明的是,当本发明实施例中提供的机械手为图3所示的机械手时,通常可通过调整伺服电机转速,以调整两个夹紧部的运动速度;可通过调整伺服电机的扭矩,以调整作用在两个夹紧部上的力度,本发明实施例对此不作赘述。
下面,以释放工件为例,对本发明实施例中的机械手的控制方法进行详细地介绍:
例如,如图10所示,其为本发明实施例中提供的第三种控制方式的流程示意图。具体地,由图10可知,第三种控制方式实质上可为释放过程中、位置控制方式,此时,控制流程为:
步骤1001:接收释放指令;
步骤1002:控制两个夹紧部以第三速度做相背运动;
步骤1003:判断两个夹紧部之间的距离是否为第二距离阈值(即图10中所示的L2),若是,则执行步骤1004,若否,则执行步骤1002;
步骤1004:停止运动。
具体地,如图11所示,其为本发明实施例中提供的第三种控制方式下的速度示意图。具体地,由图11可知,以第一夹紧部为例,在t0~t1时间段,第一夹紧部相对第二夹紧部的速度从0开始逐渐降低至V1(反向速度);在t1~t2时间段,第一夹紧部相对第二夹紧部的速度保持在V1;在t2~t3时间段,第一夹紧部相对第二夹紧部的速度从V1增大至0。
如图12所示,其为本发明实施例中提供的第三种控制方式下的力度示意图。具体地,由图12可知,仍以第一夹紧部为例,在t0时刻,第一夹紧部受到大小为F0、方向为背向第二夹紧部的作用力(即反向作用力);在t0~t1时间段,由于第一夹紧部相对第二夹紧部的速度的斜率保持不变,因而加速度保持不变,使得作用在第一夹紧部上的作用力仍然保持在F0;在t1时刻,将作用在第一夹紧部上的作用力从F0增大至F1(F1为使得第一夹紧部以及第二夹紧部相背匀速运动的反向作用力);在t1~t2时间段,由于第一夹紧部相对第二夹紧部是匀速运动的,加速度为0,因而作用在第一夹紧部上的作用力保持为F1;在t2时刻,将作用在第一夹紧部上的作用力从F1增大至F2;在t2~t3时间段,由于第一夹紧部相对第二夹紧部是匀速运动的,加速度为0,因而作用在第一夹紧部上的作用力保持为F2;在t3时刻,将作用在第一夹紧部上的作用力从F2降低至0,以完成释放操作。
可选地,在执行步骤1003之前或者同时,还可将作用在两个夹紧部上的第二作用力降低至第三作用力,以减少系统的能量消耗。其中,第三作用力的大小可与第一作用力相同,方向可与第一作用力相反。
也就是说,在t0时刻之前,即0~t0时间段,作用在第一夹紧部上的作用力通常可为机械手的两个夹紧部夹紧工件时的作用力,即第二作用力(如图6中的F2或者图9中的F4),对此不作赘述。
本发明实施例提供了一种机械手的控制方法,可在接收到夹紧指令之时,可控制机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动,当所述两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,将作用在所述两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力。相比于现有技术,在本发明实施例中,当机械手的两个夹紧部之间的距离达到夹紧距离阈值之时,可进一步增大作用在两个夹紧部上的作用力,以保证在抓取工件时有足够大的夹紧力度,提升了夹持的稳定性和安全性。
基于与上述机械手的控制方法相同的发明构思,本发明实施例还提供了一种机械手的控制装置,机械手的控制装置可包括多个模块,以分别实现机械手的控制方法的各个步骤。如图13所示,其为本发明实施例中提供的机械手的控制装置的结构示意图。具体地,由图13可知,机械手的控制装置可包括:
接收模块131,可用于接收夹紧指令;
速度控制模块132,可用于控制机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动;
力度控制模块133,可用于当所述两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,将作用在所述两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力;其中,所述夹紧距离阈值为夹紧工件之时所述两个夹紧部之间的距离。
也就是说,在本发明实施例中,可包括用于接收夹紧指令的接收模块、用于控制机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动的速度控制模块以及当所述两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,将作用在所述两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力的力度控制模块。相比于现有技术,在本发明实施例中,当机械手的两个夹紧部之间的距离达到夹紧距离阈值之时,可进一步增大作用在两个夹紧部上的作用力,以保证在抓取工件时有足够大的夹紧力度,提升了夹持的稳定性和安全性。
具体地,力度控制模块133,具体可用于当所述两个夹紧部之间的距离等于第一距离阈值之时,控制所述两个夹紧部的运动速度从所述第一速度降低至第二速度,其中,所述第一距离阈值大于所述夹紧距离阈值,所述第一速度大于所述第二速度。
进一步地,接收模块131,还可用于接收释放指令;
速度控制模块132,还可用于控制两个夹紧部以第三速度做相背运动,直至两个夹紧部之间的距离为第二距离阈值。
具体地,所述第三速度大于或等于所述第二速度。
进一步地,所述第一距离阈值为所述两个夹紧部以所述第一速度、从所述两个夹紧部之间的距离为所述第二距离阈值的位置做相对运动设定时长之后,所述两个夹紧部之间的距离。
本发明实施例中提供的机械手的控制装置,可包括用于接收夹紧指令的接收模块、用于控制机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动的速度控制模块以及当所述两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,将作用在所述两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力的力度控制模块。相比于现有技术,在本发明实施例中,当机械手的两个夹紧部之间的距离达到夹紧距离阈值之后,可进一步增大作用在两个夹紧部上的作用力,以保证在抓取工件时有足够大的夹紧力度,提升了夹持工件的稳定性和安全性。
进一步地,由于本发明实施例中提供的机械手的控制方法除了可在相应的虚拟装置中执行之外,还可由相应的实体设备执行,例如机械手的计算机设备等。
具体地,如图14所示,其为本发明实施例中的机械手的计算机设备的结构示意图。该计算设备具体可以为桌面计算机、便携式计算机、智能手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等。具体地,本发明实施例中的计算设备可以包括处理器,如中央处理器(Center Processing Unit,CPU)1401、存储器1402、输入设备1403以及输出设备1404等,输入设备1403可以包括键盘、鼠标、触摸屏等,输出设备1404可以包括显示设备,如液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)等。
存储器1402可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM),并向中央处理器1401提供存储器1402中存储的程序指令和数据。在本发明实施例中,存储器1402可以用于存储机械手的控制方法的程序。
中央处理器1401通过调用存储器1402存储的程序指令,中央处理器1401可用于按照获得的程序指令执行:接收夹紧指令;控制机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动;当所述两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,将作用在所述两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力;其中,所述夹紧距离阈值为夹紧工件之时所述两个夹紧部之间的距离。
更进一步地,本发明实施例中提供的机械手的控制方法的相应程序指令还可存储在相应的计算机存储介质中,以由相应的计算机调用执行。因此,本发明实施例还提供了一种计算机存储介质,用于储存为上述计算设备所用的计算机程序指令,其包含用于执行上述机械手的控制方法的程序。
计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备,包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NAND FLASH)、固态硬盘(SSD))等。
进一步地,本发明实施例中提供的机械手的控制方法还可适用于相应的控制系统,如图15所示,其为本发明实施例中的机械手的控制系统的第一种结构示意图。由图15可知,在本发明实施例中,机械手的控制系统可包括本发明实施例中提供的机械手的控制装置152以及机械手153。
需要说明的是,机械手的控制系统还可包括相应的自动控制器151(或者自动处理器),以在满足相应的触发条件时,自动向机械手的控制装置152发送夹紧指令或者释放指令,以由机械手的控制装置152控制机械手的夹紧或释放;其中,触发条件可预先设定,并存储在自动控制器151中,对此不作赘述。
再者,需要说明的是,如图16所示,其为本发明实施例中的机械手的控制系统的第二种结构示意图。由图16可知,在本发明实施例中,机械手的控制系统除了可包括机械手的控制装置162以及机械手163之外,还可不包括相应的自动控制器,而包括相应的手动控制器161。手动控制器161可在接收到用户执行的手动操作时,如按压、触摸等操作,向机械手的控制装置162发送夹紧指令或者释放指令,以由机械手的控制装置162控制机械手的夹紧或释放,对此不作赘述。
具体地,本发明实施例中提供的机械手可包括框架、驱动装置、传动装置、双向丝杠、第一支架、第二支架、第一夹紧部以及第二夹紧部,其中:
驱动装置和双向丝杠安装于框架,驱动装置通过传动装置驱动双向丝杠转动;
第一支架以及第二支架交叉设置,第一支架的第一端以及第二支架的第一端分别螺纹装配在双向丝杠上,并在双向丝杠的带动下做相对的往复运动;
第一夹紧部装配在第一支架的第二端,第二夹紧部装配在第二支架的第二端,第一夹紧部和第二夹紧部之间形成夹设空间,第一夹紧部以及第二夹紧部均随第一支架以及第二支架做相对的往复运动。
由于第一支架以及第二支架是交错设置的,因而能够防止两个支架或者两个夹紧部的折断。
需要说明的是,本发明实施例中提供的机械手的控制装置的具体工作流程和结构可参见前述内容;对机械手的具体结构的说明可参见后文中的具体描述,此处暂不作赘述。
本发明实施例中提供的机械手的控制系统,包括本发明实施例中提供的机械手的控制装置,以接收相应控制器或者用户发送的夹紧指令或者释放指令,进行工件的抓取和搬运。相比于现有技术,在需要夹紧工件时,可在两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值时,将作用在两个夹紧部之上的第一作用力增大至第二作用力,以保证足够的加紧力度,提升了夹持的稳定性和安全性。
具体地,在本发明实施例中,能够适用前述机械手的控制方法以及控制装置的机械手可如图17所示,其为本发明实施例中的第一种机械手的结构示意图。当然,本发明实施例中提供的机械手也可适用于现有的机械手的控制方式及装置,对此不作任何限定。
由图17可知,本发明实施例中的第一种机械手可包括框架171、驱动装置172、传动装置173、双向丝杠174、第一支架175、第二支架176、第一夹紧部177以及第二夹紧部178,其中:
驱动装置172和双向丝杠174安装于框架171,驱动装置172通过传动装置173驱动双向丝杠174转动;
第一支架175以及第二支架176交叉设置,第一支架175的第一端以及第二支架176的第一端分别螺纹装配在双向丝杠174上,并在双向丝杠174的带动下做相对的往复运动;
第一夹紧部177装配在第一支架175的第二端,第二夹紧部178装配在第二支架176的第二端,第一夹紧部177和第二夹紧部178之间形成夹设空间,第一夹紧部177以及第二夹紧部178均随第一支架175以及第二支架176做相对的往复运动。
也就是说,在本发明实施例中,机械手可包括框架、驱动装置、传动装置、双向丝杠、第一支架、第二支架、第一夹紧部以及第二夹紧部,且第一支架与第二支架交错设置。相比于现有技术,在本发明实施例中,两个支架是交错设置的,这就缩短了两个支架的有效力臂,因而能够防止两个支架被折断,提升了机械手的安全性以及实用性。
其中,驱动装置172可为相应的伺服电机、传动装置173可为相应的同步皮带,本发明实施例对此不作任何限定。
进一步地,如图18所示,其为本发明实施例中提供的机械手的第二种可能的结构示意图。具体地,由图18可知,第二种机械手还可包括安装于框架171的滑轨179,其中:
第一支架175的第二端具有第一滑块180,第一滑块180与滑轨179滑动装配,第一夹紧部177装配在第一滑块180之上;
第二支架176的第二端具有第二滑块181,第二滑块181与滑轨179滑动装配,第二夹紧部178装配在第二滑块181之上。
其中,第一滑块180设置有第一滑槽、第二滑块181设置有第二滑槽,第一滑槽与第二滑槽可与滑轨179装配,以在滑轨179上往复滑动。当然,第一滑块180以及第二滑块181上还可设置有通孔,只要能够与滑轨179相互配合,并在滑轨179上来回移动即可,对此不作赘述。
需要说明的是,由于滑轨179的设置,能够对第一支架175以及第二支架176起到支撑和导向作用,因而能够有效缩短力臂,防止第一支架175以及第二支架176的折断,达到保护第一支架175以及第二支架176的目的。
进一步地,如图19所示,其为本发明实施例中提供的第三种机械手的结构示意图。具体地,由图19可知,机械手的框架171还可包括底板182,其中:
第一支架175包括第一横杆1751,第二支架176包括第二横杆1761;
滑轨179安装于底板182背离双向丝杠174的一侧,第一横杆1751以及第二横杆1761均滑动地支撑于底板182朝向双向丝杠174的一侧。
如图20,其为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(第一视角)。具体地,由图20可知,框架上还可设置有相应的固定板183,以将机械手固定在相应的机械臂上,实现工件抓取和搬运的目的。
需要说明的是,本发明实施例中提供的机械手的各个部件,可通过螺丝、穿孔等方式组合连接,对此不作赘述。
具体地,如图21可知,其为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(第二视角)。由图21可知,底板上可设置相应的凹槽,以为第一支架175和第二支架176提供足够的设置空间。
可选地,如图22所示,其为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(正视图);如图23所示,其为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(仰视图);如图24所示,其为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(俯视图);如图25所示,其为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(左视图);如图26所示,其为本发明实施例中提供的机械手的具体结构示意图(右视图)。
本发明实施例提供了一种机械手,可包括框架、驱动装置、传动装置、双向丝杠、第一支架、第二支架、第一夹紧部以及第二夹紧部,且第一支架与第二支架交错设置。相比于现有技术,在本发明实施例中,两个支架是交错设置的,这就缩短了两个支架的有效力臂,因而能够防止两个支架被折断,提升了机械手的实用性。
本领域技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (15)
1.一种机械手的控制方法,其特征在于,包括:
接收夹紧指令;
控制所述机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动;
当所述两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,将作用在所述两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力;其中,所述夹紧距离阈值为夹紧工件之时所述两个夹紧部之间的距离;
当所述两个夹紧部之间的距离等于第一距离阈值之时,控制所述两个夹紧部的运动速度从所述第一速度降低至第二速度,其中,所述第一距离阈值大于所述夹紧距离阈值,所述第一速度大于所述第二速度。
2.如权利要求1所述的机械手的控制方法,其特征在于,还包括:
接收释放指令;
控制所述两个夹紧部以第三速度做相背运动,直至所述两个夹紧部之间的距离为第二距离阈值。
3.如权利要求2所述的机械手的控制方法,其特征在于,所述第三速度大于或等于所述第二速度。
4.如权利要求3所述的机械手的控制方法,其特征在于,所述第一距离阈值为所述两个夹紧部以所述第一速度、从所述两个夹紧部之间的距离为所述第二距离阈值的位置做相对运动设定时长之后,所述两个夹紧部之间的距离。
5.一种机械手的控制装置,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收夹紧指令;
速度控制模块,用于控制所述机械手的两个夹紧部以第一速度做相对运动;
力度控制模块,用于当所述两个夹紧部之间的距离等于夹紧距离阈值之时,将作用在所述两个夹紧部上的第一作用力增大至第二作用力;其中,所述夹紧距离阈值为夹紧工件之时所述两个夹紧部之间的距离;
所述力度控制模块,还用于当所述两个夹紧部之间的距离等于第一距离阈值之时,控制所述两个夹紧部的运动速度从所述第一速度降低至第二速度,其中,所述第一距离阈值大于所述夹紧距离阈值,所述第一速度大于所述第二速度。
6.如权利要求5所述的机械手的控制装置,其特征在于,
所述接收模块,还用于接收释放指令;
所述速度控制模块,还用于控制所述两个夹紧部以第三速度做相背运动,直至所述两个夹紧部之间的距离为第二距离阈值。
7.如权利要求6所述的机械手的控制装置,其特征在于,所述第三速度大于或等于所述第二速度。
8.如权利要求7所述的机械手的控制装置,其特征在于,所述第一距离阈值为所述两个夹紧部以所述第一速度、从所述两个夹紧部之间的距离为所述第二距离阈值的位置做相对运动设定时长之后,所述两个夹紧部之间的距离。
9.一种控制机械手的计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器,其中:
所述存储器,用于存储程序指令;
所述处理器,用于读取所述存储器中存储的程序指令,并按照获得的程序执行权利要求1~4任一项所述的机械手的控制方法。
10.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行权利要求1~4任一项所述的机械手的控制方法。
11.一种机械手的控制系统,包括机械手,其特征在于,还包括权利要求5~8任一项所述的机械手的控制装置。
12.如权利要求11所述的机械手的控制系统,其特征在于,所述机械手包括框架、驱动装置、传动装置、双向丝杠、第一支架、第二支架、第一夹紧部以及第二夹紧部,其中:
所述驱动装置和所述双向丝杠安装于所述框架,所述驱动装置通过所述传动装置驱动所述双向丝杠转动;
所述第一支架以及所述第二支架交叉设置,所述第一支架的第一端以及所述第二支架的第一端分别螺纹装配在双向丝杠上,并在双向丝杠的带动下做相对的往复运动;
所述第一夹紧部装配在所述第一支架的第二端,所述第二夹紧部装配在所述第二支架的第二端,所述第一夹紧部和所述第二夹紧部之间形成夹设空间,所述第一夹紧部以及所述第二夹紧部均随所述第一支架以及所述第二支架做相对的往复运动。
13.一种机械手,其特征在于,包括框架、驱动装置、传动装置、双向丝杠、第一支架、第二支架、第一夹紧部以及第二夹紧部,其中:
所述驱动装置和所述双向丝杠安装于所述框架,所述驱动装置采用如上述权利要求1-3任一项所述的方法,通过所述传动装置驱动所述双向丝杠转动;
所述第一支架以及所述第二支架交叉设置,所述第一支架的第一端以及所述第二支架的第一端分别螺纹装配在双向丝杠上,并在双向丝杠的带动下做相对的往复运动;
所述第一夹紧部装配在所述第一支架的第二端,所述第二夹紧部装配在所述第二支架的第二端,所述第一夹紧部和所述第二夹紧部之间形成夹设空间,所述第一夹紧部以及所述第二夹紧部均随所述第一支架以及所述第二支架做相对的往复运动。
14.如权利要求13所述的机械手,其特征在于,所述机械手还包括安装于所述框架的滑轨,其中:
所述第一支架的第二端具有第一滑块,所述第一滑块与所述滑轨滑动装配,所述第一夹紧部装配在所述第一滑块之上;
所述第二支架的第二端具有第二滑块,所述第二滑块与所述滑轨滑动装配,所述第二夹紧部装配在所述第二滑块之上。
15.如权利要求14所述的机械手,其特征在于,所述框架还包括底板,其中:
所述第一支架包括第一横杆,所述第二支架包括第二横杆;
所述滑轨安装于所述底板背离所述双向丝杠的一侧,所述第一横杆以及所述第二横杆均滑动地支撑于所述底板朝向所述双向丝杠的一侧。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810569401.7A CN110561412B (zh) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | 一种机械手的控制方法、装置、系统及机械手 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810569401.7A CN110561412B (zh) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | 一种机械手的控制方法、装置、系统及机械手 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110561412A CN110561412A (zh) | 2019-12-13 |
CN110561412B true CN110561412B (zh) | 2022-10-21 |
Family
ID=68772601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810569401.7A Active CN110561412B (zh) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | 一种机械手的控制方法、装置、系统及机械手 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110561412B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113043262A (zh) * | 2019-12-27 | 2021-06-29 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 机械手抓取物体的分级调速的方法及系统 |
CN117565061B (zh) * | 2024-01-16 | 2024-03-29 | 山西大学 | 基于机械臂搬运的速度与重量平衡控制系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103429400A (zh) * | 2011-03-16 | 2013-12-04 | 菲尔罗伯蒂克斯顺从式机器人技术有限公司 | 接触作业的主动操作装置和方法 |
CN103687701A (zh) * | 2011-08-04 | 2014-03-26 | 奥林巴斯株式会社 | 操纵输入装置和具有该操纵输入装置的机械手系统 |
CN104260103A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-07 | 北京航空航天大学 | 一种二自由度两指夹持器 |
CN105082157A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-11-25 | 广西大学 | 自锁式夹持机械手 |
CN106142142A (zh) * | 2015-04-08 | 2016-11-23 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 机械手装置 |
CN107336043A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-11-10 | 上海应用技术大学 | 一种自动式工件夹紧装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013136141A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-07-11 | Canon Inc | 把持装置、ロボット装置及び把持装置の制御方法 |
JP5480340B2 (ja) * | 2012-07-26 | 2014-04-23 | ファナック株式会社 | ローラ装置を用いた取出しロボットシステム |
-
2018
- 2018-06-05 CN CN201810569401.7A patent/CN110561412B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103429400A (zh) * | 2011-03-16 | 2013-12-04 | 菲尔罗伯蒂克斯顺从式机器人技术有限公司 | 接触作业的主动操作装置和方法 |
CN103687701A (zh) * | 2011-08-04 | 2014-03-26 | 奥林巴斯株式会社 | 操纵输入装置和具有该操纵输入装置的机械手系统 |
CN104260103A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-07 | 北京航空航天大学 | 一种二自由度两指夹持器 |
CN106142142A (zh) * | 2015-04-08 | 2016-11-23 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 机械手装置 |
CN105082157A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-11-25 | 广西大学 | 自锁式夹持机械手 |
CN107336043A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-11-10 | 上海应用技术大学 | 一种自动式工件夹紧装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110561412A (zh) | 2019-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110561412B (zh) | 一种机械手的控制方法、装置、系统及机械手 | |
CN105690416B (zh) | 一种机器人夹持装置及控制方法 | |
CN208566093U (zh) | 一种可调高度型计算机机箱支撑装置 | |
CN103107767B (zh) | 电机控制装置、机械手、机器人以及电机控制方法 | |
CN203697028U (zh) | 一种可手动调节指间角度的三爪夹持器 | |
WO2022166329A1 (zh) | 机器人的人机协作控制方法、装置和机器人 | |
US9937594B2 (en) | Method of machining workpiece by cooperation of machine tool and robot | |
TWI611900B (zh) | 注塑機機械手之控制系統及控制方法 | |
CN109304722A (zh) | 一种可调节式机械手 | |
JP6001633B2 (ja) | 主軸と送り軸との同期運転を制御する工作機械の制御装置及び制御方法 | |
CN105692283A (zh) | 一种放卷轴降速接料控制装置及控制方法 | |
JP5265533B2 (ja) | サイクリックな製造マシンをローダーまたはアンローダー・マシンと調整して運転するための改善された方法及びシステム | |
CN110730706B (zh) | 机器人的控制 | |
ZA202110284B (en) | Electronic device and method of utilizing storage space thereof | |
JP2009539613A5 (zh) | ||
CN211136316U (zh) | 一种高精度夹具 | |
WO2004057455A3 (en) | Power saving method for portable streaming devices | |
US20210162591A1 (en) | Control Method for Robot System | |
CN107253180B (zh) | 一种基于工业机器人的物体姿态调整装置及姿态调整方法 | |
JP2016002601A (ja) | ワーク保持確認装置、及びワーク保持確認方法 | |
CN109515882A (zh) | 一种用于钢卷内护角的夹取与安装装置 | |
CN107555157A (zh) | 一种两用机器人抓手 | |
CN207090485U (zh) | 一种两用机器人抓手 | |
Wei | Acceleration and deceleration control design of step motor based on TMS320F240 | |
CN116490307B (zh) | 加工装置的尾座的推压方法、加工装置、计算机程序以及计算机可读取的存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230724 Address after: Fukuoka Prefecture Patentee after: Kabushiki Kaisha YASKAWA DENKI Patentee after: YASKAWA ELECTRIC (CHINA) Co.,Ltd. Address before: Fukuoka Prefecture Patentee before: Kabushiki Kaisha YASKAWA DENKI |