[實用新型]一種精密機器人控制系統

有效

• 申請號: 201721363705.5
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN207044177U
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 余峰武;王生
• 申請（專利權）人: 深圳市代田機電技術有限公司
• 主分類號: B25J9/18
• 分類號: B25J9/18;B25J19/04
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司44372
• 代理人: 許銓芬

技術領域

本實用新型涉及機器人技術領域，尤其涉及一種精密機器人控制系統。

背景技術

工業機器人是由機器人和周邊設備、工具組成的一套自動化作業系統。隨著社會的不斷發展，由于機器人具有可長時間工作、重復性好等的優勢，工業機器人開始廣泛的在工業化生產中應用。

現有的工業機器人通常是多軸的機械臂。其主要由齒輪箱以及相應的動力系統組成。在控制系統的控制下，令機器臂執行相應的動作從而完成生產。

在實現本實用新型的過程中，申請人發現現有技術中存在如下問題：為了更便于進行機器動作的學習以及進行更精密的工作，通常需要工業機器人具有相應的力量跟隨功能。亦即能夠根據對于外界施加的力量作出正確的反饋。例如，在人手的牽引下進行相應的動作。

為了實現這一功能，感知機器臂受到的力矩是非常重要的一部分。在現有的工業機器人中，通常會使用相應的六軸力矩傳感器來獲取相應的力矩數據。但是，在每個軸上均安裝這樣的六軸力矩傳感器需要付出非常高昂的成本。

現有還有一些使用對電機電流等檢測方式，間接測試每個機器臂受到的力矩的作用。但是這樣又會降低了檢測的精度，可能需要較長的反饋時間。

實用新型內容

為了克服上述技術問題，本實用新型目的旨在提供一種精密機器人控制系統，其解決了現有的精密機器人控制系統在實現力量跟蹤時，實現成本較高的問題。

本實用新型實施例提供一種精密機器人控制系統，應用于由機器人基座和多軸機器臂組成的精密機器人中。所述精密機器人控制系統包括：

光電編碼器，所述光電編碼器設置相鄰的機器臂上，用于檢測所述機器臂之間的相對轉動角度；

紅外攝像機，所述紅外攝像機設置在所述機器人基座上，跟隨所述多軸機器臂轉動；

紅外標記點，所述紅外標記點設置在所述機器臂的外表面；

電流取樣電路，所述電流取樣電路與驅動多軸機器臂的電機連接，獲取電機的電流變化信號；

壓電傳感器，所述壓電傳感器通過萬向環固定在所述機器臂的一端，用于獲取正對傳感器方向上的壓力變化；

控制器，所述控制器分別與所述光電編碼器、紅外攝像機、電流取樣電路以及壓電傳感器連接，并輸出相應的控制信號至所述電機。

可選地，所述控制器包括：位置控制單元、力矩控制單元以及主控制單元；

所述紅外攝像機以及光編碼器與位置自控制單元連接，所述電流取樣電路以及壓電傳感器與力矩控制單元連接；

所述位置控制單元和所述力矩控制單元以并行傳輸方式，與所述主控制單元連接。

可選地，所述光電編碼器為絕對型光電編碼器；所述光電編碼器的碼盤設置在機器臂相接的一面，為二進制形式碼盤。

可選地，所述紅外攝像機設置在所述機器人基座的外表面，具有預定的拍攝頻率。

可選地，所述紅外標記點具有相互獨立的標記信息，沿預定的間隔繞所述機器臂的外表面設置。

可選地，所述萬向環上還設置有伺服電機；所述控制器與所述伺服電機連接，控制所述萬向環的轉動方向。

可選地，所述控制系統還包括至少一個網絡接口；所述網絡接口與所述控制器連接，用于建立數據傳輸通道。

可選地，所述網絡接口為總線接口或者無線網絡接口。

可選地，所述控制系統還包括電源管理電路；所述電源管理電路與所述精密機器人的供電電源連接，具有至少兩個電壓輸出端口。

可選地，所述控制系統還包括用于顯示當前機器臂運行軌跡的顯示器；所述顯示器設置在所述基座上，與所述控制器連接。

在本實用新型實施例中，控制系統可以通過紅外標記點和紅外攝像機額外提供的數據信息輔助確定當前機器臂在空間中的位置信息和姿態。因此，只需要使用簡單的壓電傳感器即可完成上述的力矩跟隨功能，不需要使用昂貴的六軸力矩傳感器，從而有效的縮減的工業機器人的制造成本和難度。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的控制系統的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的控制器的結構示意圖。

具體實施方式