[實用新型]一種機械手的無線控制系統

有效

• 申請號: 201520008141.8
• 申請日: 2015-01-06
• 公開（公告）號: CN204366963U
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 張愷鈺;李國利;劉登;時光;楊世亮;徐劍鋒
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: B25J9/18
• 分類號: B25J9/18
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 涂春春

技術領域

本實用新型涉及一種機械手的無線控制系統，特別涉及一種利用ZigBee無線技術和CAN總線技術并通過PC機的操作，實現機械手的無線控制系統。

背景技術

隨著工業自動化的普及和發展，機械手的應用也逐漸普及。機械手能代替人力勞動以實現生產的機械化和自動化，并可以在有害環境下替代人工操作以保護人身安全。機械手廣泛地應用于機械制造、果蔬采摘、冶金、電子產品制造等領域，可以很好地節約能源和提高生產效率。

現有技術中，在機械手控制方面還存在很多缺陷，例如，當機械手機械裝置與控制裝置相隔較遠時，用傳統的接線方式傳遞信號通訊線路較長，信號的傳送易受干擾，不但接線復雜，而且容易造成誤操作。目前機械手大都采用閉環控制，雖然在精度方面有了一定的保障，但這種控制系統太過復雜，執行效率低，且在機械裝置上安裝太多的線路不利于機械手的靈活作業，不適用于一些控制精度要求不高、控制效率要求較高場合。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是，針對當前機械手控制系統中的采用傳統的接線方式傳遞信號通訊線路較長，信號的傳送易受干擾，不但接線復雜且容易造成誤操作，同時目前現有控制系統采用閉環控制，雖然在精度方面有了一定的保障，但控制系統太過復雜，執行效率低，且在機械裝置上安裝太多的線路不利于機械手的靈活作業，不適用于一些控制精度要求不高、控制效率要求較高場合的問題。

本實用新型的目的是提出一種基于ZigBee無線技術和CAN總線技術的無線機械手控制系統，該系統能實現對機械手的無線控制，當機械手與控制裝置相隔較遠時，能有效的解決現存的布線困難，信號易受干擾等問題，從而保證了控制的質量，更加能滿足實際的需求。同時，本控制系統采用開環控制方式，系統結構簡單，避免了線路繁瑣的問題。可廣泛應用于溫室采摘、遠程攝像頭轉動控制等領域。

本實用新型采取的技術方案是：

一種機械手的無線控制系統，包括主控系統和從控系統；

主控系統包括PC機和主控ZigBee無線通信模塊；所述PC機的輸出連接主控ZigBee無線通信模塊的輸入；

從控系統包括從控ZigBee無線通信模塊、上級CAN控制器模塊、CAN收發器模塊和至少一組單軸機械手動作子系統；所述從控ZigBee無線通信模塊的輸出連接上級CAN控制器模塊的輸入；所述上級CAN控制器模塊的輸出連接CAN收發器模塊的輸入；所述CAN收發器模塊的輸出連接單軸機械手動作子系統；

所述單軸機械手動作子系統包括下級CAN控制器模塊、MCU模塊、步進電機驅動模塊和步進電機；所述下級CAN控制器模塊的輸出連接MCU模塊的輸入；所述MCU模塊的輸出連接步進電機驅動模塊的輸入；所述步進電機驅動模塊的輸出驅動步進電機動作；

所述從控系統內的從控ZigBee無線通信模塊與主控系統內的主控ZigBee無線通信模塊之間通過無線通信相連。

進一步優選，所述從控系統還包括光耦合器；所述光耦合器設置在上級CAN控制器模塊和CAN收發器模塊之間。

進一步優選，所述單軸機械手動作子系統還包括光耦合器；所述光耦合器設置在CAN收發器模塊與下級CAN控制器模塊之間。

本實用新型中的光耦合器的作用是，用于隔離輸入和輸出信號，使得各個模塊之間的信號更加的穩定、可靠，提高電路的抗干擾能力。

優選方案，所述單軸機械手動作子系統的數量為四；所述四組單軸機械手動作子系統獨立工作。

進一步優選，本實用新型中的主控ZigBee無線通信模塊與從控ZigBee無線通信模塊皆選用的是現有技術中的自帶增強型8051單片機的cc2530ZigBee模塊。本實用新型中的步進電機為現有技術中的兩相四線步進電機。步進電機驅動模塊也采用的是現有技術中的兩相四線步進電機驅動器。

本實用新型所述PC機包括可以與主控ZigBee模塊通信和控制步進電機做出相應動作。PC機上另設置有步進電機手動操作按鍵，步進電機手動操作按鍵可實現手動直接控制步進電機。本實用新型所述的PC機為現有技術中的PC機，其具體結構和組成本實用新型不作詳細的說明。

本實用新型中的上級CAN控制器模塊、光耦合器、CAN收發器模塊與從控ZigBee無線通信模塊組成CAN消息發送節點，其作用是向各個獨立的單軸機械手動作子系統內的下級CAN控制器模塊的CAN節點發送不同ID的報文信息。