[實(shí)用新型]一種學(xué)習(xí)記憶型機(jī)械手臂系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320181419.2
• 申請(qǐng)日: 2013-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN203228237U
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡飛;周武能;孔超波;王全有;劉娣;田林林;張?jiān)斘?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/22
• 分類號(hào): B25J9/22
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)電智能控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種學(xué)習(xí)記憶型機(jī)械手臂系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，伴隨著我國自動(dòng)化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，工業(yè)機(jī)械臂在汽車、模具、家電等許多行業(yè)的使用率高速增長(zhǎng)，甚至在許多精密零部件的生產(chǎn)過程中完全取代了手工操作。機(jī)械手臂也越來越小型化、智能化，應(yīng)用領(lǐng)域也從工業(yè)向社會(huì)各行各業(yè)滲透。

機(jī)械手臂控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容包括機(jī)械手臂的各個(gè)關(guān)節(jié)的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制（包括應(yīng)到達(dá)的位置、走過的路徑、動(dòng)作時(shí)間、運(yùn)動(dòng)速度）。為了適應(yīng)工作要求的快速變化，對(duì)機(jī)械手臂提出了更高的要求。

傳感器技術(shù)是實(shí)現(xiàn)測(cè)試與自動(dòng)控制的重要環(huán)節(jié)。在測(cè)試系統(tǒng)中，被作為一次儀表定位，其主要特征是能準(zhǔn)確傳遞和檢測(cè)出某一形態(tài)的信息，并將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的信息。隨著高度集成化的發(fā)展，傳感器也變的越來越高效、低價(jià)、易于使用。

然而面對(duì)高需求，現(xiàn)有機(jī)械手臂卻存在系統(tǒng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜，大部分都需要專業(yè)人針對(duì)特定的工作要求進(jìn)行開發(fā)，開發(fā)周期慢。在大量有需要的中小企業(yè)仍無法自行開發(fā)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供了一種全自動(dòng)學(xué)習(xí)記憶型手臂系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有機(jī)械手臂系統(tǒng)開發(fā)周期長(zhǎng)、搭建困難、更改系統(tǒng)不便等一系列問題，達(dá)到開發(fā)周期短、易行、擴(kuò)展性好、靈活、高效、節(jié)能的目的。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種學(xué)習(xí)記憶型機(jī)械手臂系統(tǒng)，包括機(jī)械手臂子系統(tǒng)、控制器子系統(tǒng)和上位機(jī)子系統(tǒng)，所述機(jī)械手臂子系統(tǒng)包括規(guī)格化機(jī)械手臂、規(guī)格化插件和機(jī)械手臂；所述規(guī)格化插件與機(jī)械手臂相連；所述控制器子系統(tǒng)包括微控制器，所述微控制器分別與數(shù)據(jù)命令輸入輸出器、存儲(chǔ)器、A/D模塊和D/A模塊相連，所述數(shù)據(jù)命令輸入輸出器分別與所述規(guī)格化機(jī)械手臂和規(guī)格化插件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互；所述微控制器與上位機(jī)子系統(tǒng)相連。

所述規(guī)格化機(jī)械手臂設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)規(guī)格化機(jī)械手臂運(yùn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)器，以及用于獲取操作員對(duì)機(jī)械手臂移動(dòng)軌跡信息的第一傳感器。

所述規(guī)格化插件包括用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械手臂運(yùn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)器，以及用于獲取操作員對(duì)機(jī)械手臂移動(dòng)軌跡信息的第二傳感器。

所述的規(guī)格化機(jī)械手臂和規(guī)格化插件分別與第一電源相連。

所述微控制器與第二電源相連。

所述上位機(jī)子系統(tǒng)與第三電源相連。

有益效果

由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本實(shí)用新型采用了控制技術(shù)和傳感器技術(shù)結(jié)合的方案，能夠讓系統(tǒng)學(xué)習(xí)到操作人員移動(dòng)機(jī)械手臂時(shí)的軌跡，并能實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂的記憶型工作，大大縮減了開發(fā)周期，并且采用了兩種機(jī)械手臂方案，使得開發(fā)更加優(yōu)化，且可擴(kuò)展性更加良好，滿足了不同用戶對(duì)機(jī)械手臂靈活使用及市場(chǎng)條件等情況的要求。本實(shí)用新型控制部分帶有交互部件，方便實(shí)現(xiàn)不同操作，還帶有存儲(chǔ)器部分，能夠記憶上位機(jī)對(duì)機(jī)械手臂動(dòng)作的時(shí)空四維處理信息。本實(shí)用新型的上位機(jī)部分提供了良好的人機(jī)交互功能，能夠?yàn)橛脩籼峁╋@示、設(shè)計(jì)及處理機(jī)械手臂軌跡的功能，并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的執(zhí)行信號(hào)。本實(shí)用新型采用了三種學(xué)習(xí)方案，輔助性學(xué)習(xí)、優(yōu)化學(xué)習(xí)和模仿學(xué)習(xí)，從而更好地操控機(jī)械手臂。優(yōu)化學(xué)習(xí)能夠通過對(duì)運(yùn)行軌跡的優(yōu)化，使得系統(tǒng)更加節(jié)能，高效，其中軟件部分能夠?qū)?導(dǎo)出各機(jī)械手臂運(yùn)動(dòng)軌跡。本實(shí)用新型采用需要時(shí)利用上位機(jī)設(shè)計(jì)與處理相應(yīng)信息，在不需要時(shí)脫機(jī)執(zhí)行，既降低了成本又避免了上位機(jī)的資源浪費(fèi)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型學(xué)習(xí)記憶型機(jī)械手臂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型學(xué)習(xí)記憶型機(jī)械手臂系統(tǒng)的實(shí)物模擬示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。