CN111026052A - 一种交错轮组机构拾取设备及其运动控制方法和装置 - Google Patents

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CN111026052A CN201911242019.6A CN201911242019A CN111026052A CN 111026052 A CN111026052 A CN 111026052A CN 201911242019 A CN201911242019 A CN 201911242019A CN 111026052 A CN111026052 A CN 111026052A
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夏显秋
杨银香
陈中川
王训
王官平
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雷志军
朱毅明
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Abstract

本申请公开了一种交错轮组机构拾取设备及其运动控制方法和装置，该交错轮组机构拾取设备包括两个静轮、四个导轮、动平台、同步齿形带、第一移动副、第二移动副、动轮、导向杆和夹爪，其中的两个静轮作为驱动轮与相应的驱动电机连接。由于用于驱动的驱动电机固定于机架，不跟随前置机构运动，因此具备更低的运动惯量和更高的动态响应速度，因此适合于这种对工作节拍要求较高的场景下进行拾取操作。

Description

一种交错轮组机构拾取设备及其运动控制方法和装置
技术领域
本申请涉及自动化技术领域，更具体地说，涉及一种交错轮组机构拾取设备及其运动控制方法和装置。
背景技术
在企业的自动化流水线中，经常需要将工件从一个地点转移到另一个地点，或者说从一个设备转移到另一个设备上，目前来说，工作效率即企业的产量，因此为了提高工作效率，需要有一种设备能够适应这种工作节拍要求较高的工作场景。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种交错轮组机构拾取设备及其运动控制方法和装置，用于在工作节拍较高的工作场景下进行拾取操作。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种交错轮组机构拾取设备，包括两个静轮(1)、四个导轮(2)、动平台(3)、同步齿形带(4)、第一移动副(5)、第二移动副(6)、动轮(7)、导向杆(8)和夹爪(9)，其中：
两个所述静轮(1)为同步齿形带轮，与驱动电机连接，并通过转动副与一个机架连接；
四个所述导轮(2)固定在所述动平台(3)上，随所述动平台(3)移动；
所述同步齿形带(4)用于把所述静轮(1)、所述导轮(2)和所述动轮(7)连接起来，其末端分别固定于所述导向杆(8)的下端；
所述移动副(5)固定于所述机架，用于所述动平台(3)的支撑导向；
所述第一移动副(5)和所述第二移动副(6)均固定于所述动平台(3)，用于对所述导向杆(8)的支持导向；
所述动轮(7)为同步齿形带轮，与所述夹爪(9)分别连接在所述导向杆(8)的上下两端；
两个所述静轮(1)的尺寸参数完全相同，四个所述导轮(2)的尺寸参数完全相同。
一种运动控制方法，应用于如上所述的交错轮组机构拾取设备，所述运动控制方法包括步骤：
根据用户输入的用户参数规划机构运动位置；
根据所述机构运动位置进行运动学求解，得到与所述交错轮组机构拾取设备的动轮相连接的驱动电机的目标位置；
将所述目标位置与所述私服电机的当前位置进行比较，并对比较结果进行PID运算，得到所述驱动电机的控制信号；
将所述控制信号输出到所述驱动电机，以使所述驱动电机带动所述交错轮组机构拾取设备移动至所述机构位置。
可选的，所述根据所述机构运动位置进行运动学求解，包括步骤：
基于所述交错轮组拾取设备的右侧的所述静轮保持静止的假设，计算所述交错轮组拾取设备的夹爪的第一位置变化量；
基于所述交错轮组拾取设备的左侧的所述静轮保持静止的假设，计算所述夹爪的第二位置变化量；
根据所述第一位置变化量和所述第二位置变化量进行计算，得到上述目标位置。
可选的，还包括步骤：
在所述驱动电机驱使所述夹爪运动过程中，如果发生故障，或者接收到用户的急停信号时，控制所述驱动电机停止运转。
可选的，还包括步骤：
当所述夹爪运动到所述机构运动位置时，控制所述夹爪抓取工件。
一种运动控制装置，应用于如上所述的交错轮组机构拾取设备，其特征在于，所述运动控制装置包括：
位置规划模块，用于根据用户输入的用户参数规划机构运动位置；
第一计算模块，用于根据所述机构运动位置进行运动学求解，得到与所述交错轮组机构拾取设备的动轮相连接的驱动电机的目标位置；
第二计算模块，用于将所述目标位置与所述私服电机的当前位置进行比较，并对比较结果进行PID运算，得到所述驱动电机的控制信号；
信号输出模块，用于将所述控制信号输出到所述驱动电机，以使所述驱动电机带动所述交错轮组机构拾取设备移动至所述机构位置。
可选的，所述第一计算模块包括：
第一计算单元，用于基于所述交错轮组拾取设备的右侧的所述静轮保持静止的假设，计算所述交错轮组拾取设备的夹爪的第一位置变化量；
第二计算单元，用于基于所述交错轮组拾取设备的左侧的所述静轮保持静止的假设，计算所述夹爪的第二位置变化量；
第三计算单元，用于根据所述第一位置变化量和所述第二位置变化量进行计算，得到上述目标位置。
可选的，还包括：
急停控制模块，用于在所述驱动电机驱使所述夹爪运动过程中，如果发生故障，或者接收到用户的急停信号时，控制所述驱动电机停止运转。
可选的，还包括：
抓取控制模块，用于当所述夹爪运动到所述机构运动位置时，控制所述夹爪抓取工件。
从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种交错轮组机构拾取设备及其运动控制方法和装置，该交错轮组机构拾取设备包括两个静轮、四个导轮、动平台、同步齿形带、第一移动副、第二移动副、动轮、导向杆和夹爪，其中的两个静轮作为驱动轮与相应的驱动电机连接。由于用于驱动的驱动电机固定于机架，不跟随前置机构运动，因此具备更低的运动惯量和更高的动态响应速度，因此适合于这种对工作节拍要求较高的场景下进行拾取操作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请实施例的一种交错轮组机构拾取设备的示意图；
图2为本申请实施例的一种运动控制方法的流程图；
图3为本申请实施例的交错轮组机构拾取设备的运动示意图；
图4为本申请实施例的另一种运动控制方法的流程图；
图5为本申请实施例的又一种运动控制方法的流程图；
图6为本申请实施例的运动控制方法的软件架构图；
图7为本申请实施例的一种运动控制装置的框图；
图8为本申请实施例的另一种运动控制装置的框图；
图9为本申请实施例的又一种运动控制装置的框图；
图10为本申请实施例的运动控制装置的硬件接口图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
图1为本申请实施例的一种交错轮组机构拾取设备的示意图。
如图1所示，本实施例提供的交错轮组机构拾取设备应用于工业生产线或者单独设备的应用场景下，用于在驱动设备的驱动下抓取相应工件，该交错轮组机构拾取设备包括两个静轮1、四个导轮2、动平台3、同步齿形带4、第二移动副5、第二移动副6、动轮7、导向杆8和夹爪9组成。
其中两个静轮1为同步齿形带轮，通过转动副与机架连接；四个导轮2固定在动平台3上，随动平台3移动；同步齿形带4把所有带轮、即静轮、动轮和导轮连接起来，其末端A、B固定于导向杆8的下端；第一移动副5固定于机架，用于动平台3的支撑导向；第二移动副6同样固定于动平台3，用于对导向杆8的支持导向；动轮7为同步齿形带轮，与夹爪9分别连接在导向杆8的上下两端。
值得支出的是，两个静轮1的尺寸参数完全相同，四个导轮2的尺寸参数完全相同。
该交错轮组机构拾取设备具有两个自由度，两个静轮1作为驱动轮，驱动动平台3沿第一移动副5左右运动以及导向杆8沿第二移动副6上下运动，从而控制夹爪9在O-XZ坐标系下的定位运动。由于驱动轮以及与之连接的驱动电机固定于机架上，不跟随前置机构运动，因此该机构具有较低的运动惯量，适用于节拍要求较高的拾取设备。
两个驱动轮的角位移坐标在驱动坐标系
Figure BDA0002306515740000052
下描述；取夹爪9上某定点代表夹爪位置，其位置坐标在工作坐标系O-XZ下描述。取带轮半径为，设两个驱动轮的角位移为
Figure BDA0002306515740000051
规定逆时针转动方向为正方向。
从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种交错轮组机构拾取设备，包括两个静轮、四个导轮、动平台、同步齿形带、第一移动副、第二移动副、动轮、导向杆和夹爪，其中的两个静轮作为驱动轮与相应的驱动电机连接。由于用于驱动的驱动电机固定于机架，不跟随前置机构运动，因此具备更低的运动惯量和更高的动态响应速度，因此适合于这种对工作节拍要求较高的场景下进行拾取操作。
实施例二
图2为本申请实施例的一种运动控制方法的流程图。
如图2所示，本实施例提供的运动控制方法应用于本申请公开的交错轮组机构拾取设备，包括于用户提前编写并编译好的程序文件，并下载到该拾取机构的控制系统内，该运动控制方法包括如下步骤：
S1、根据用户输入的用户参数规划机构运动位置。
设备初次上电时，首先调用控制系统的原点回归功能找到设备的原点参考位置，原点信号为接近开关，通过数字量接口接入控制系统。通过遍历程序文件中的运动控制指令，计算可以衔接的指令数目，然后根据用户参数的设定进行梯形或S形加减速规划，并进行轨迹规划，计算位置信息，生成平面坐标系下的本周期内目标位置点坐标，即得到该拾取设备的机构运动位置。
S2、进行运动学求解，得到驱动电机的目标位置。
即根据上述的机构运动位置进行运动学求解，得到该交错轮组机构拾取设备上静轮所连接的驱动电机的目标位置，即所要转动达到的最终位置。本申请中具体通过如下步骤得到该目标位置：
首先，基于右侧静轮不动的假设，左侧带轮转过角度
Figure BDA0002306515740000061
如图3所示，把交错轮组机构分为上下左右四个臂，L1、L2、R1、R2、U1、U2、D1、D2为交错轮组机构拾取设备上每个臂在水平和竖直方向上的带长，机构运动过程中，交错轮组机构上的同步齿形带的整体长度是固定不变的，变化的只是带长在四个臂上的分配。每个臂两侧的带长是相等的，即有：
Figure BDA0002306515740000062
且满足：
Figure BDA0002306515740000063
当左侧带轮转过角度
Figure BDA0002306515740000064
右侧带轮不动时，交错轮组机构的上半部分L1+R1+U1+U2带长的变化量为：
Figure BDA0002306515740000065
由于L1+R1＝定值，可得U1+U2变化量为：
Figure BDA0002306515740000066
又因U1＝U2，可知：
Figure BDA0002306515740000067
又由U1+D1＝U2+D2＝定值，可得：
Figure BDA0002306515740000068
当左侧带轮转过角度
Figure BDA0002306515740000071
右侧带轮不动时，交错轮组机构的L2+D1的变化量为：
Figure BDA0002306515740000072
又因
Figure BDA0002306515740000073
L1＝L2，可知：
Figure BDA0002306515740000074
又由L1+R1＝L2+R2＝定值，可得：
Figure BDA0002306515740000075
综上，可得各方向的带长变化量为：
Figure BDA0002306515740000076
因此，夹爪在O-XZ坐标系下的位置变化量为：
Figure BDA0002306515740000077
然后，基于左侧带轮不动的假设，右侧带轮转过角度
Figure BDA0002306515740000078
同上面中分析计算过程，可得夹爪在O-XZ坐标系下的位置变化量为：
Figure BDA0002306515740000079
最后，计算夹爪实际位置变化量。
夹爪在O-XZ坐标系下的实际位置变化量为前两步中位置变化量的叠加：
Figure BDA00023065157400000710
在选取了输出坐标系O-XZ的坐标原点后，上式便可写成如下形式：
Figure BDA00023065157400000711
上式即为该机构的位置正解结果。
由位置正解可推得位置逆解结果、即驱动电机的目标位置为：
Figure BDA00023065157400000712
S3、将目标位置与当前位置进行比较并进行PID运算。
在得到驱动电机的目标位置后，将该目标位置与驱动电机的当前位置进行比较，并将该比较结果做PID运算，从而得到模拟量的控制信号。
本申请中该驱动电机可以选用伺服电机或者步进电机，通过连接在该驱动电机的编码器即可得到驱动电机的当前位置。
S4、将控制信号输出到驱动电机。
在得到模拟量的控制信号后，将该控制信号输出到驱动电机，以使驱动电机驱动该交错轮组机构拾取设备向工件所在位置运行。
另外，本申请还包括如下步骤，如图4所示：
S5、发生故障时控制驱动电机停止运转。
即在控制驱动电机驱动该拾取设备向工件运动过程中，如果有故障发生并影响拾取的正常进行，或者接收到用户输入的急停指令，则控制该驱动电机停止运转，以避免造成设备的损坏或者人员的伤亡。
还有，本申请还包括如下步骤，如图5所示：
S6、当夹爪运动到合适位置时抓取工件。
即在驱动电机驱动该交错轮组机构拾取设备带动夹爪运动，并使夹爪运动到工件所在位置时，控制该夹爪拾取该工件，并带动工件进一步运动值工件所要移动的目的地，从而完成工件的抓取。
本申请中的运动控制方法的软件架构如图6所示。
实施例三
图7本申请实施例的一种运动控制装置的框图。
如图7所示，本实施例提供的运动控制装置应用于本申请公开的交错轮组机构拾取设备，该运动控制装置包括位置规划模块10、第一计算模块20、第二计算模块30和信号输出模块40。
位置规划模块用于根据用户输入的用户参数规划机构运动位置。
设备初次上电时，首先调用控制系统的原点回归功能找到设备的原点参考位置，原点信号为接近开关，通过数字量接口接入控制系统。通过遍历程序文件中的运动控制指令，计算可以衔接的指令数目，然后根据用户参数的设定进行梯形或S形加减速规划，并进行轨迹规划，计算位置信息，生成平面坐标系下的本周期内目标位置点坐标，即得到该拾取设备的机构运动位置。
第一计算模块用于进行运动学求解，得到驱动电机的目标位置。
即根据上述的机构运动位置进行运动学求解，得到该交错轮组机构拾取设备上静轮所连接的驱动电机的目标位置，即所要转动达到的最终位置。该模块包括第一计算单元、第二计算单元和第三计算单元。
第一计算单元用于基于右侧静轮不动的假设，左侧带轮转过角度
Figure BDA0002306515740000091
如图3所示，把交错轮组机构分为上下左右四个臂，L1、L2、R1、R2、U1、U2、D1、D2为交错轮组机构拾取设备上每个臂在水平和竖直方向上的带长，机构运动过程中，交错轮组机构上的同步齿形带的整体长度是固定不变的，变化的只是带长在四个臂上的分配。每个臂两侧的带长是相等的，即有：
Figure BDA0002306515740000092
且满足：
Figure BDA0002306515740000093
当左侧带轮转过角度
Figure BDA0002306515740000094
右侧带轮不动时，交错轮组机构的上半部分L1+R1+U1+U2带长的变化量为：
Figure BDA0002306515740000095
由于L1+R1＝定值，可得U1+U2变化量为：
Figure BDA0002306515740000096
又因U1＝U2，可知：
Figure BDA0002306515740000097
又由U1+D1＝U2+D2＝定值，可得：
Figure BDA0002306515740000098
当左侧带轮转过角度
Figure BDA0002306515740000099
右侧带轮不动时，交错轮组机构的L2+D1的变化量为：
Figure BDA00023065157400000910
又因
Figure BDA00023065157400000911
L1＝L2，可知：
Figure BDA00023065157400000912
又由L1+R1＝L2+R2＝定值，可得：
Figure BDA00023065157400000913
综上，可得各方向的带长变化量为：
Figure BDA0002306515740000101
因此，夹爪在O-XZ坐标系下的位置变化量为：
Figure BDA0002306515740000102
第二计算单元用于基于左侧带轮不动的假设，右侧带轮转过角度
Figure BDA0002306515740000103
同上面中分析计算过程，可得夹爪在O-XZ坐标系下的位置变化量为：
Figure BDA0002306515740000104
第三计算单元用于计算夹爪实际位置变化量。
夹爪在O-XZ坐标系下的实际位置变化量为前两步中位置变化量的叠加：
Figure BDA0002306515740000105
在选取了输出坐标系O-XZ的坐标原点后，上式便可写成如下形式：
Figure BDA0002306515740000106
上式即为该机构的位置正解结果。
由位置正解可推得位置逆解结果、即驱动电机的目标位置为：
Figure BDA0002306515740000107
第二计算模块用于将目标位置与当前位置进行比较并进行PID运算。
在得到驱动电机的目标位置后，将该目标位置与驱动电机的当前位置进行比较，并将该比较结果做PID运算，从而得到模拟量的控制信号。
本申请中该驱动电机可以选用伺服电机或者步进电机，通过连接在该驱动电机的编码器即可得到驱动电机的当前位置。
信号输出模块用于将控制信号输出到驱动电机。
在得到模拟量的控制信号后，将该控制信号输出到驱动电机，以使驱动电机驱动该交错轮组机构拾取设备向工件所在位置运行。
另外，本申请还包括急停控制模块50，如图8所示：
急停控制模块用于在发生故障时控制驱动电机停止运转。
即在控制驱动电机驱动该拾取设备向工件运动过程中，如果有故障发生并影响拾取的正常进行，或者接收到用户输入的急停指令，则控制该驱动电机停止运转，以避免造成设备的损坏或者人员的伤亡。
还有，本申请还包括抓取控制模块60，如图9所示：
抓取控制模块用于当夹爪运动到合适位置时抓取工件。
即在驱动电机驱动该交错轮组机构拾取设备带动夹爪运动，并使夹爪运动到工件所在位置时，控制该夹爪拾取该工件，并带动工件进一步运动值工件所要移动的目的地，从而完成工件的抓取。
本申请的运动控制装置的硬件接口如图10所示。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例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，本发明实施例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。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、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终端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终端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终端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终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端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终端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实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做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实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明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的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式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 (9)

1.一种交错轮组机构拾取设备，其特征在于，包括两个静轮(1)、四个导轮(2)、动平台(3)、同步齿形带(4)、第一移动副(5)、第二移动副(6)、动轮(7)、导向杆(8)和夹爪(9)，其中：
两个所述静轮(1)为同步齿形带轮，与驱动电机连接，并通过转动副与一个机架连接；
四个所述导轮(2)固定在所述动平台(3)上，随所述动平台(3)移动；
所述同步齿形带(4)用于把所述静轮(1)、所述导轮(2)和所述动轮(7)连接起来，其末端分别固定于所述导向杆(8)的下端；
所述移动副(5)固定于所述机架，用于所述动平台(3)的支撑导向；
所述第一移动副(5)和所述第二移动副(6)均固定于所述动平台(3)，用于对所述导向杆(8)的支持导向；
所述动轮(7)为同步齿形带轮，与所述夹爪(9)分别连接在所述导向杆(8)的上下两端；
两个所述静轮(1)的尺寸参数完全相同，四个所述导轮(2)的尺寸参数完全相同。
2.一种运动控制方法，应用于如权利要求1所述的交错轮组机构拾取设备，其特征在于，所述运动控制方法包括步骤：
根据用户输入的用户参数规划机构运动位置；
根据所述机构运动位置进行运动学求解，得到与所述交错轮组机构拾取设备的动轮相连接的驱动电机的目标位置；
将所述目标位置与所述私服电机的当前位置进行比较，并对比较结果进行PID运算，得到所述驱动电机的控制信号；
将所述控制信号输出到所述驱动电机，以使所述驱动电机带动所述交错轮组机构拾取设备移动至所述机构位置。
3.如权利要求2所述的运动控制方法，其特征在于，所述根据所述机构运动位置进行运动学求解，包括步骤：
基于所述交错轮组拾取设备的右侧的所述静轮保持静止的假设，计算所述交错轮组拾取设备的夹爪的第一位置变化量；
基于所述交错轮组拾取设备的左侧的所述静轮保持静止的假设，计算所述夹爪的第二位置变化量；
根据所述第一位置变化量和所述第二位置变化量进行计算，得到上述目标位置。
4.如权利要求2所述的运动控制方法，其特征在于，还包括步骤：
在所述驱动电机驱使所述夹爪运动过程中，如果发生故障，或者接收到用户的急停信号时，控制所述驱动电机停止运转。
5.如权利要求2所述的运动控制方法，其特征在于，还包括步骤：
当所述夹爪运动到所述机构运动位置时，控制所述夹爪抓取工件。
6.一种运动控制装置，应用于如权利要求1所述的交错轮组机构拾取设备，其特征在于，所述运动控制装置包括：
位置规划模块，用于根据用户输入的用户参数规划机构运动位置；
第一计算模块，用于根据所述机构运动位置进行运动学求解，得到与所述交错轮组机构拾取设备的动轮相连接的驱动电机的目标位置；
第二计算模块，用于将所述目标位置与所述私服电机的当前位置进行比较，并对比较结果进行PID运算，得到所述驱动电机的控制信号；
信号输出模块，用于将所述控制信号输出到所述驱动电机，以使所述驱动电机带动所述交错轮组机构拾取设备移动至所述机构位置。
7.如权利要求6所述的运动控制装置，其特征在于，所述第一计算模块包括：
第一计算单元，用于基于所述交错轮组拾取设备的右侧的所述静轮保持静止的假设，计算所述交错轮组拾取设备的夹爪的第一位置变化量；
第二计算单元，用于基于所述交错轮组拾取设备的左侧的所述静轮保持静止的假设，计算所述夹爪的第二位置变化量；
第三计算单元，用于根据所述第一位置变化量和所述第二位置变化量进行计算，得到上述目标位置。
8.如权利要求6所述的运动控制装置，其特征在于，还包括：
急停控制模块，用于在所述驱动电机驱使所述夹爪运动过程中，如果发生故障，或者接收到用户的急停信号时，控制所述驱动电机停止运转。
9.如权利要求6所述的运动控制装置，其特征在于，还包括：
抓取控制模块，用于当所述夹爪运动到所述机构运动位置时，控制所述夹爪抓取工件。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0388898A1 (de) * 1989-03-21 1990-09-26 BANDEMER, Adalbert Anordnung zur Echtzeit-Positions-Regelung
CN105589397A (zh) * 2014-10-23 2016-05-18 许亚夫 一种钵苗移栽机器人控制系统
CN105652869A (zh) * 2016-01-04 2016-06-08 江苏科技大学 一种基于cmac和pid的全向移动机器人及移动控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0388898A1 (de) * 1989-03-21 1990-09-26 BANDEMER, Adalbert Anordnung zur Echtzeit-Positions-Regelung
CN105589397A (zh) * 2014-10-23 2016-05-18 许亚夫 一种钵苗移栽机器人控制系统
CN105652869A (zh) * 2016-01-04 2016-06-08 江苏科技大学 一种基于cmac和pid的全向移动机器人及移动控制方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐兴鹏: "并联平台结构参数优化及控制系统研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑（月刊）》 *
李艳: "二自由度冗余驱动并联机器人的动力学建模及控制研究", 《中国博士学位论文全文数据库信息科技辑（月刊）》 *
李莹莹: "柔性平面两自由度并联机构的性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *
杨继东等: "十字型并联机构运动学及动力学分析", 《机械工程师》 *
王立捷: "平面2_DOF驱动冗余并联机器人动力学参数辨识与控制策略研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑（月刊）》 *

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