[實用新型]一種六自由度串聯(lián)機(jī)器人的控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520025492.X
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN204450545U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙韓;趙福民;黃康;朱曉慧;孫浩;洪健
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25J9/18
• 分類號: B25J9/18
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所 34114
• 代理人: 吳娜

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及機(jī)器人控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種六自由度串聯(lián)機(jī)器人的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著機(jī)器人在各領(lǐng)域的發(fā)展、機(jī)器人系統(tǒng)的不斷升級，人們對機(jī)器人的控制要求也越來越高，既要保證機(jī)器人的控制精度，又要保證機(jī)器人控制的可靠性、安全性以及機(jī)器人應(yīng)用場合的多樣化。

現(xiàn)有的六自由度串聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)大部分是封閉的，雖然這種機(jī)器人控制簡單，但只能針對特定的作業(yè)任務(wù)完成工作，而且每次應(yīng)用機(jī)器人都要通過示教盒對其進(jìn)行位置校正，不僅增加了機(jī)器人的操作復(fù)雜程度，控制的穩(wěn)定性以及控制精度也難以保證，而且限制了機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種便于操作，能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)器人的實時控制，控制精度高的六自由度串聯(lián)機(jī)器人的控制系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案：一種六自由度串聯(lián)機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括通過串口通信電路與上位機(jī)雙向通訊的主控制器，其輸出端分別與機(jī)器人手爪抓緊電路、驅(qū)動電路的輸入端相連，驅(qū)動電路的輸出端與安裝在機(jī)器人手臂各關(guān)節(jié)處的電機(jī)相連；安裝在機(jī)器人手臂各關(guān)節(jié)處的角度傳感器、安裝在機(jī)器人手爪處的壓力傳感器的信號輸出端均與模擬信號處理電路的輸入端相連，模擬信號處理電路的輸出端與主控制器的輸入端相連，所述主控制器采用MCF52259芯片。

所述驅(qū)動電路、電機(jī)的個數(shù)均為六個，所述角度傳感器的個數(shù)為六個，所述壓力傳感器的個數(shù)為一個，所述模擬信號處理電路的個數(shù)為七個。

所述串口通信電路采用電平轉(zhuǎn)換芯片ICL3232，其1腳通過電容C43與其3腳相連，其4腳通過電容C44與其5腳相連，其11、10、12、9腳分別與MCF52259芯片的18、16、15、17腳相連，其15腳接地，其6腳通過電容C46接地，其14、7、13、8腳分別與電感L2、L3、L4、L5的一端相連，電感L2、L3、L4、L5的另一端分別與RS232接口的8、2、7、3腳相連，RS232接口的11、10腳相連后通過電感L6接地；所述電感L2、L3、L4、L5、L6均為貼片式電感，所述電容C43、C44、C46均為貼片式電容。

所述驅(qū)動電路采用THB6064AH驅(qū)動芯片，其3、4、7、8、9、18、19、21、22腳分別與MCF52259芯片的108、109、120、122、123、126、127、11、121腳相連；其1腳與發(fā)光二極管D5的陰極相連，發(fā)光二極管D5的陽極通過電阻R13接+5V直流電；其15腳通過電阻R14接地；其16、14、12、10腳與電機(jī)的輸入端相連；其11腳通過電阻R19接地；其23腳通過電阻R15接地；其24腳分兩路輸出，一路接+5V直流電，另一路通過電容C27接地；其25腳與電阻R18的一端相連，電阻R18的另一端分別與電阻R16、電阻R17、THB6064AH驅(qū)動芯片的5腳相連，電阻R17的另一端接+5V直流電，電阻R16的另一端與電阻R15共地；所述電阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19均為貼片式電阻，所述電容C27為貼片式電容。

所述模擬信號處理電路包括電阻R67，其一端與角度傳感器或壓力傳感器的信號輸出端相連，其另一端分別與電阻R65、R64的一端相連，電阻R64的另一端接地，電阻R65的另一端分別與電阻R69、電容C53的一端相連，電阻R69的另一端與運(yùn)放U9A的正相輸入端相連，運(yùn)放U9A的正相輸入端通過電容C54接地，電容C53的另一端與運(yùn)放U9A的輸出端相連，運(yùn)放U9A的反相輸入端分別與電阻R66、電阻R68的一端相連，電阻R66的另一端接地，電阻R68的另一端與運(yùn)放U9A的輸出端相連，運(yùn)放U9A的輸出端與MCF52259芯片的66腳相連，所述運(yùn)放U9A采用NE5532P芯片；所述電阻R66、R67、R68、R69均為貼片式電阻，所述電容C53、C54均為貼片式電容。

所述機(jī)器人手爪抓緊電路包括三極管Q102，其基極與MCF52259芯片的57腳相連，其發(fā)射極接地，其集電極通過電阻R170與發(fā)光二極管D110的陰極相連，發(fā)光二極管D110的陽極接+5V直流電，MOS管Q103的柵極接在電阻R170、三極管Q102的集電極之間，MOS管Q103的源極與三極管Q102的發(fā)射極共地，MOS管Q103的漏極分別與二極管D109的陽極、電磁閥的電磁線圈的一端相連，二極管D109的陰極與電阻R168的一端相連，電阻R168的另一端與電阻R169相連后接+24V直流電，電阻R169的另一端接電磁閥的電磁線圈的另一端，電磁閥安裝在機(jī)器人手爪處。