[發明專利]一種縮小比例模型控制的遠程實驗平臺

在審

• 申請號: 201810063141.6
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108563160A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 楊海濤;張慧芬;黃壇壇;王士新;王喜靖;趙錫彬;崔航科
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G08C17/02
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 高強

本發明公開了一種縮小比例模型控制的遠程實驗平臺，由實驗工作平臺和小比例模型控制平臺兩部分組成。實驗工作平臺包括六自由度機械臂、一自由度旋轉平臺、實驗平臺微處理器、舵機控制器、步進電機控制器、無線傳輸設備；縮小比例模型控制平臺包括六自由度機械臂的縮小比例模型控制桿、一自由度旋轉平臺的縮小比例模型操縱桿、控制平臺微處理器、七路電阻測量電路和顯示設備。通過上述方式，本發明能夠令使用人員通過控制縮小比例模型的動作，直接控制實驗工作平臺上機械臂和旋轉平臺的動作，可以在不增加過高控制成本的情況下得到更高的操作精度，也可使實驗動作變得更加柔和靈活。

技術領域

本發明涉及智能控制領域，特別是涉及一種縮小比例模型控制的遠程實驗平臺。

背景技術

實驗法一直是科學研究的一項重要方法。隨著科技的進步，實驗也對外部環境提出了更多的要求，例如絕大多數生物實驗需要恒定的溫度與濕度；一部分的電氣實驗需要在充滿惰性氣體的環境中進行，以防止擊穿；一些化學實驗危險系數高、需要完備的安全防護等。但是其中大多數的環境不適宜人類工作，于是近年來遠程實驗平臺得到了廣泛的發展，即將實驗人員與實驗平臺分離，實驗平臺和實驗人員分別處于各自所適應的環境中，實驗人員通過操縱機械設備完成實驗。

但是現有的遠程實驗平臺其機械設備控制方式兩極分化，成本低的實驗平臺控制方式極其簡單，大多數僅含按鈕和搖桿，不能很好的完成實驗操作；而如體感控制機械臂，腦波控制機械臂等控制方式復雜、精度極高的實驗平臺又是極其昂貴的，大部分實驗機構沒有資金去配備此等設備。針對現有遠程實驗平臺的問題，本發明提出一種縮小比例模型控制的遠程實驗平臺。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的主要目的在于提供一種縮小比例模型控制的遠程實驗平臺，能夠在提高遠程實驗操作精度的同時，將設備的成本控制在較低水平。

為解決上述技術問題，本發明采用了以下技術措施。

一種縮小比例模型控制的遠程實驗平臺，由實驗工作平臺和小比例模型控制平臺兩部分組成。

本發明所述實驗工作平臺包括六自由度機械臂、一自由度旋轉平臺、實驗平臺微處理器、舵機控制器、步進電機控制器、無線傳輸設備。上述六自由度機械臂使用六個舵機進行運動，并配備相應舵機驅動電路；上述一自由度旋轉平臺由一個平臺，一個物體固定座，一個步進電機構成，可以左右旋轉；上述實驗平臺微處理器選用意法半導體出品的STM32f103c8t6微處理器；實驗工作平臺可以在無線傳來的指令的控制下，完成實驗的各項操作。

本發明所述縮小比例模型控制平臺由六自由度機械臂的縮小比例模型控制桿、一自由度旋轉平臺的縮小比例模型操縱桿、控制平臺微處理器、七路電阻測量電路和顯示設備組成。上述六自由度機械臂的縮小比例模型控制桿是由六自由度機械臂等比例縮小而成，每個關節處都設有一個旋轉電位器，關節角度變化就會導致電位器阻值變化，由此可檢測出關節的角度，并以此角度來控制六自由度機械臂的角度。實驗人員通過操縱縮小比例模型，就可以直觀的控制六自由度機械臂。上述一自由度旋轉平臺控制方式與六自由度機械臂類似。實驗人員可以通過觀察實驗工作平臺上傳回來的圖像實時了解實驗進展。

本發明的有益效果是，通過所述一種縮小比例模型控制的遠程實驗平臺，使用人員可以通過控制縮小比例模型的動作，直接控制實驗工作平臺上機械臂和旋轉平臺的動作，可以在不增加過高控制成本的情況下得到更高的操作精度，也可使實驗動作變得更加柔和靈活。

附圖說明

圖1是本發明一種縮小比例模型控制的遠程實驗平臺的結構框圖。

圖2是本發明所述縮小比例模型控制平臺電路原理圖。

圖3是本發明所述實驗工作平臺電路原理圖。

具體實施方式

本發明的一個應用實例如下。