[實(shí)用新型]一種帶運(yùn)動控制器的小型高精度串聯(lián)機(jī)械臂有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201821626710.5 | 申請日： | 2018-10-08 |
| 公開（公告）號： | CN208854627U | 公開（公告）日： | 2019-05-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 程皓;王太軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 成都阿童智能科技有限公司 |
| 主分類號： | B25J9/00 | 分類號： | B25J9/00;B25J18/00 |
| 代理公司： | 成都華風(fēng)專利事務(wù)所(普通合伙) 51223 | 代理人： | 代述波 |
| 地址： | 610000 四川省成都市高新區(qū)中國（四川）*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 控制器 路滑 本實(shí)用新型 串聯(lián)機(jī)械臂 運(yùn)動控制器 機(jī)械結(jié)構(gòu) 微控制器 帶運(yùn)動 錐齒 應(yīng)用范圍廣 計(jì)算器 驅(qū)動單元 五自由度 運(yùn)動補(bǔ)償 動態(tài)平衡 安全套 低成本 機(jī)械臂 聯(lián)軸器 靈巧手 體積小 主動式 電機(jī) 下級 | ||
1.一種帶運(yùn)動控制器的小型高精度串聯(lián)機(jī)械臂，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)（1）和運(yùn)動控制器（2），其特征在于，所述運(yùn)動控制器包括：
軌跡計(jì)算器（3），用于接收機(jī)械結(jié)構(gòu)（1）的關(guān)節(jié)信息、位姿信息，并采用空間直線、圓弧等基本元素對機(jī)械臂在笛卡爾空間的運(yùn)動軌跡進(jìn)行規(guī)劃，并根據(jù)任務(wù)空間的運(yùn)動軌跡，將其轉(zhuǎn)換至機(jī)械臂的關(guān)節(jié)空間，并通過逆運(yùn)動學(xué)計(jì)算獲取運(yùn)動軌跡對應(yīng)的關(guān)節(jié)空間內(nèi)各關(guān)節(jié)位置相對時(shí)間的序列值；
上級微控制器（4），包括嵌入式微處理器，用于負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)管理以及運(yùn)動學(xué)計(jì)算、軌跡規(guī)劃、主控邏輯、數(shù)字I/O和傳感器信息處理等；
下級微控制器（5），包括嵌入式微處理器，用于軌跡插補(bǔ)計(jì)算、運(yùn)動伺服控制；
運(yùn)動補(bǔ)償控制器（6），用于接收上級微控制器（4）傳來的規(guī)劃后軌跡點(diǎn)位圖，和下級微控制器（5）傳來的補(bǔ)差數(shù)據(jù)，然后采用實(shí)時(shí)預(yù)測補(bǔ)償控制方法，將關(guān)節(jié)位置期望輸入信號和跟蹤位姿誤差預(yù)測估計(jì)來控制變量補(bǔ)償量，作為控制系統(tǒng)的參考輸入，優(yōu)化關(guān)節(jié)位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，對機(jī)械臂末端執(zhí)行器的位姿誤差進(jìn)行補(bǔ)償，減小由連桿參數(shù)幾何誤差造成的積累誤差；
主動式動態(tài)平衡控制器（7），包括力矩傳感器、平衡機(jī)構(gòu)，用于接受來自運(yùn)動補(bǔ)償控制器（6）的補(bǔ)償信號，采用力矩傳感器測量機(jī)械臂在運(yùn)動過程中產(chǎn)生的振動力矩，根據(jù)檢測的振動力矩信號驅(qū)動平衡機(jī)構(gòu)工作，驗(yàn)證該機(jī)構(gòu)的動態(tài)性能以及其主動消振性能；
驅(qū)動單元（8），包括伺服電機(jī)，用于接受主動式動態(tài)平衡控制器（7）的位姿信息，并驅(qū)動機(jī)械臂正常工作，所述伺服電機(jī)設(shè)置在各個(gè)軸的連接位置，
所述機(jī)械結(jié)構(gòu)（1）包括第1軸（9）、第2軸（10）、第3軸（11）、第4軸（12）、第5軸（13）、第6軸（14）、聯(lián)軸器（15）、錐齒器1（16）、錐齒器2（19）、6路滑環(huán)（17）、三指靈巧手（18）、14路滑環(huán)（20）、5路滑環(huán)（21）、五自由度電機(jī)安全套（22），所述第1軸（9）與第2軸（10）連接，第2軸（10）與第3軸（11）連接，第3軸（11）與第4軸（12）連接，第4軸（12）與第5軸（13）連接，第5軸（13）與第6軸（14）連接，第6軸（14）與三指靈巧手（18）連接；所述聯(lián)軸器（15）與五自由度電機(jī)安全套（22）通過螺栓連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶運(yùn)動控制器的小型高精度串聯(lián)機(jī)械臂，其特征在于：所述第1軸旋轉(zhuǎn)角度為0°～300°；第２軸旋轉(zhuǎn)角度為０°～255°；第３軸旋轉(zhuǎn)角度為０°～200°；第４軸旋轉(zhuǎn)角度為360°；第５軸旋轉(zhuǎn)角度為０°～180°；第６軸旋轉(zhuǎn)角度為360°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶運(yùn)動控制器的小型高精度串聯(lián)機(jī)械臂，其特征在于：所述第1軸（9）、第2軸（10）、第3軸（11）采用蝸輪蝸桿的方式連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶運(yùn)動控制器的小型高精度串聯(lián)機(jī)械臂，其特征在于：所述第4軸（12）、第5軸（13）、第6軸（14）為非耦合結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶運(yùn)動控制器的小型高精度串聯(lián)機(jī)械臂，其特征在于：所述錐齒器1（16）與錐齒器2（19）的傳動比為1:1。
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