[發(fā)明專利]一種主從同構(gòu)機(jī)械臂系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910556036.0
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110142736B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫堯;萬熠;梁西昌;黃鑫;李亞男;賀翔;辛倩倩;趙修林;李慶民
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: B25J3/00
• 分類號: B25J3/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 任歡

本發(fā)明涉及一種主從同構(gòu)機(jī)械臂系統(tǒng)，包括主動機(jī)械臂：包括多個(gè)主動機(jī)械臂部，相鄰的兩個(gè)主動機(jī)械臂部轉(zhuǎn)動連接，其中一個(gè)主動機(jī)械臂部鉸接有第一安裝板，第一安裝板與第一絲杠轉(zhuǎn)動連接，第一絲杠連接有第一絲杠套，第一絲杠套與另一個(gè)主動機(jī)械臂部鉸接，第一安裝板連接有第一測量機(jī)構(gòu)，第一測量機(jī)構(gòu)用于測量第一絲杠的角位移；從動機(jī)械臂：包括多個(gè)從動機(jī)械臂部，相鄰的兩個(gè)從動機(jī)械臂部轉(zhuǎn)動連接并利用第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動其相對轉(zhuǎn)動；控制系統(tǒng)：與第一測量機(jī)構(gòu)及第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，能夠接收第一測量機(jī)構(gòu)采集的角位移信息，并控制第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)工作，使從動機(jī)械臂模擬主動機(jī)械臂的動作，本發(fā)明的機(jī)械臂系統(tǒng)能夠在劇烈振動的環(huán)境中精準(zhǔn)的工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械臂技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種主從同構(gòu)機(jī)械臂系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的機(jī)械臂采用操作人員利用搖桿遠(yuǎn)程控制的方法，由于操作人員距離機(jī)械臂位置較遠(yuǎn)，導(dǎo)致機(jī)械臂的動作精度無法保證，降低了機(jī)械臂的工作效率，目前出現(xiàn)了同構(gòu)機(jī)械臂系統(tǒng)，通過操作人員手動操作主動機(jī)械臂，然后從動機(jī)械臂來模擬主動機(jī)械臂的動作，這樣操作人員可以近距離的控制機(jī)械臂的動作，保證了機(jī)械臂的動作精度，但是發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的同構(gòu)機(jī)械臂系統(tǒng)如果處于振動劇烈的環(huán)境下，容易由于劇烈振動造成測量的數(shù)據(jù)波動不穩(wěn)定，進(jìn)而造成了從動機(jī)械臂的動作不穩(wěn)定，影響了工作效率。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)采用位移傳感器采集主動機(jī)械手?jǐn)?shù)據(jù)的精度受位移傳感器的精度限制，并不能實(shí)現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)采集；傳統(tǒng)采用編碼器直接采集機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度的方式受環(huán)境影響很大，極易被周圍震動噪音等因素影響，產(chǎn)生較大的誤差，造成采集的數(shù)據(jù)波動不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種主從同構(gòu)機(jī)械臂系統(tǒng)，能夠在劇烈振動環(huán)境下有效保證機(jī)械臂的動作精度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種主從同構(gòu)機(jī)械臂系統(tǒng)，包括

主動機(jī)械臂：包括多個(gè)主動機(jī)械臂部，相鄰的兩個(gè)主動機(jī)械臂部轉(zhuǎn)動連接，其中一個(gè)主動機(jī)械臂部鉸接有第一安裝板，第一安裝板與第一絲杠轉(zhuǎn)動連接，第一絲杠連接有第一絲杠套，第一絲杠套與另一個(gè)主動機(jī)械臂部鉸接，第一安裝板連接有第一測量機(jī)構(gòu)，第一測量機(jī)構(gòu)用于測量第一絲杠的角位移。

從動機(jī)械臂：包括多個(gè)從動機(jī)械臂部，相鄰的兩個(gè)從動機(jī)械臂部轉(zhuǎn)動連接并利用第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動其相對轉(zhuǎn)動。

控制系統(tǒng)：與第一測量機(jī)構(gòu)及第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，能夠接收第一測量機(jī)構(gòu)采集的角位移信息，并控制第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)工作，使從動機(jī)械臂模擬主動機(jī)械臂的動作。

進(jìn)一步的，所述第一測量機(jī)構(gòu)包括安裝在第一安裝板的與第一絲杠連接的第一齒輪傳動機(jī)構(gòu)，所述第一齒輪傳動機(jī)構(gòu)與測量軸連接，測量軸與第一安裝板轉(zhuǎn)動連接，第一絲杠能夠通過第一齒輪傳動機(jī)構(gòu)帶動第一測量軸轉(zhuǎn)動，所述第一測量軸與第一編碼器連接，第一編碼器能夠檢測第一測量軸的角位移。

進(jìn)一步的，所述第一齒輪傳動機(jī)構(gòu)采用增速齒輪傳動機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述主動機(jī)械臂一端與第一旋轉(zhuǎn)平臺連接，第一旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)部能夠帶動主動機(jī)械臂繞旋轉(zhuǎn)部軸線的轉(zhuǎn)動，所述第一旋轉(zhuǎn)平臺的動力輸入軸與第二編碼器連接，第二編碼器能夠檢測旋轉(zhuǎn)平臺輸入軸的角位移。

進(jìn)一步的，所述主動機(jī)械臂端部與第一連接架轉(zhuǎn)動連接，第一連接架與第一旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)部固定連接，所述第一連接架鉸接有第二安裝板，所述第二安裝板轉(zhuǎn)動連接有第二絲杠，所述第二絲杠連接有第二絲杠套，所述第二絲杠套鉸接與第一連接架連接的主機(jī)械臂部，所述第二安裝板安裝有第二測量機(jī)構(gòu)，第二測量機(jī)構(gòu)用于檢測第二絲杠的角位移。

進(jìn)一步的，所述第二測量機(jī)構(gòu)包括安裝在第二安裝板的與第二絲杠連接的第二齒輪傳動機(jī)構(gòu)，所述第二齒輪傳動機(jī)構(gòu)與第二測量軸連接，第二測量軸與第二安裝板轉(zhuǎn)動連接，第二絲杠能夠通過第二齒輪傳動機(jī)構(gòu)帶動第二測量軸轉(zhuǎn)動，所述第二測量軸與第三編碼器連接，第三編碼器能夠測量第二測量軸的角位移。