[發(fā)明專利]智能化多手指協(xié)同機(jī)械手系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911341817.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110962152A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余勝東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): B25J15/06
• 分類號(hào): B25J15/06;B23P19/00;B25J9/16
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種智能化多手指協(xié)同機(jī)械手系統(tǒng)，包括底座板，其特征在于，底座板的一側(cè)面固定有一固定板，且固定板的兩側(cè)分別安裝有同步拿取多個(gè)工件的機(jī)械手機(jī)構(gòu)；

機(jī)械手機(jī)構(gòu)包括若干根導(dǎo)向桿和多個(gè)并排設(shè)置的滑動(dòng)塊，底座板一側(cè)面的端部固定有固定塊，且固定板的側(cè)部與固定塊之間存有間距，導(dǎo)向桿的兩端分別與固定塊的側(cè)面和固定板的側(cè)部固定；

多個(gè)并排設(shè)置的滑動(dòng)塊具有相互對(duì)應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向孔若干，滑動(dòng)塊通過(guò)導(dǎo)向孔套于導(dǎo)向桿上，并在導(dǎo)向桿上導(dǎo)向滑移；

固定板的兩端底部和多個(gè)滑動(dòng)塊的底部均固定有升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)的升降部件上固定有吸附式機(jī)械手；

底座板的一側(cè)面還固定有電動(dòng)推桿，電動(dòng)推桿的活塞桿端部與一個(gè)滑動(dòng)塊固定相連；

滑動(dòng)塊的側(cè)面設(shè)置有平行四邊形伸縮機(jī)構(gòu)，平行四邊形伸縮機(jī)構(gòu)中的一端部伸縮節(jié)點(diǎn)與固定板的一側(cè)鉸鏈?zhǔn)竭B接，其余伸縮節(jié)點(diǎn)分別與各滑動(dòng)塊側(cè)面鉸鏈?zhǔn)竭B接，電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)平行四邊形伸縮機(jī)構(gòu)伸長(zhǎng)后，促使多個(gè)并排設(shè)置的滑動(dòng)塊呈等間距分開(kāi)，且固定板側(cè)部與臨近固定板側(cè)部的滑動(dòng)塊之間的分開(kāi)間距與各滑動(dòng)塊之間的分開(kāi)間距相等；

底座板的一側(cè)面固定有激光位移傳感器，激光位移傳感器與一滑動(dòng)塊上的擋板相對(duì)應(yīng)；激光位移傳感器發(fā)射出的激光束照射到滑動(dòng)塊上的擋板表面，從而實(shí)時(shí)采集滑動(dòng)塊的實(shí)際位移x；激光位移傳感器和電動(dòng)推桿構(gòu)成閉環(huán)控制，使得實(shí)際位移x能夠精確跟蹤期望位移x_d；

基于動(dòng)態(tài)誤差和未知量估計(jì)的智能控制器(簡(jiǎn)稱MC控制器)；包括以下步驟：

根據(jù)牛頓拉格朗日方法建立系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程：

上式中，x為實(shí)際位移，c為柯氏力或離心力系數(shù)，m為質(zhì)量，G(x)為重力，內(nèi)部摩擦力，τ_d為擾動(dòng)力，τ為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力；

定義未知量：則系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程將等價(jià)變換為：

N(t)表示在t時(shí)刻的量；

N(t)的估計(jì)值為：其中

N(t-Δt)表示未知量在t-Δt時(shí)刻的值；Δt為計(jì)算周期；

構(gòu)建關(guān)于誤差的動(dòng)態(tài)積分函數(shù)為：

那么所采用的控制律設(shè)計(jì)為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化多手指協(xié)同機(jī)械手系統(tǒng)，其特征在于，各機(jī)械手均包括基板和多個(gè)吸盤，基板與升降機(jī)構(gòu)的升降部件固定，且吸盤通過(guò)管體安裝在基板上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能化多手指協(xié)同機(jī)械手系統(tǒng)，其特征在于，兩平行四邊形伸縮機(jī)構(gòu)包括多個(gè)X型支架、第一V型連桿機(jī)構(gòu)和第二V型連桿機(jī)構(gòu)，多個(gè)X型支架之間相互鉸鏈?zhǔn)竭B接，并且各X型支架的鉸鏈連接處作為伸縮節(jié)點(diǎn)分別安裝在各滑動(dòng)塊側(cè)面；第一V型連桿機(jī)構(gòu)上鉸鏈連接處通過(guò)銷軸鉸鏈連接在固定板側(cè)面，第二V型連桿機(jī)構(gòu)上鉸鏈連接處通過(guò)銷軸鉸鏈連接在靠近固定塊的滑動(dòng)塊側(cè)面；多個(gè)X型支架中的首個(gè)X型支架右側(cè)一端與第一V型連桿機(jī)構(gòu)中一連桿的一端鉸鏈?zhǔn)竭B接，其首個(gè)X型支架右側(cè)另一端與第一V型連桿機(jī)構(gòu)中另一連桿的一端鉸鏈?zhǔn)竭B接；多個(gè)X型支架中的尾部X型支架左側(cè)一端與第二V型連桿機(jī)構(gòu)中一連桿的一端鉸鏈?zhǔn)竭B接，其尾部X型支架左側(cè)另一端與第二V型連桿機(jī)構(gòu)中另一連桿的一端鉸鏈?zhǔn)竭B接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能化多手指協(xié)同機(jī)械手系統(tǒng)，其特征在于，各X型支架均包括第一連桿和第二連桿，且第一連桿的中部與第二連桿的中部相互鉸鏈?zhǔn)竭B接的連接處通過(guò)銷軸與滑動(dòng)塊的側(cè)面鉸鏈?zhǔn)竭B接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能化多手指協(xié)同機(jī)械手系統(tǒng)，其特征在于，電動(dòng)推桿通過(guò)安裝板固定在底座板的一側(cè)面上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化多手指協(xié)同機(jī)械手系統(tǒng)，其特征在于，臨近固定板側(cè)部的滑動(dòng)塊位置處固定有限位塊，且限位塊位置與中部位置處的滑動(dòng)塊側(cè)面擋板對(duì)應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化多手指協(xié)同機(jī)械手系統(tǒng)，其特征在于，平行四邊形伸縮機(jī)構(gòu)未伸長(zhǎng)，多個(gè)滑動(dòng)塊呈等間距分隔狀態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化多手指協(xié)同機(jī)械手系統(tǒng)，其特征在于，還包括導(dǎo)向套，且導(dǎo)向套嵌設(shè)固定在滑動(dòng)塊的導(dǎo)向孔內(nèi)，滑動(dòng)塊通過(guò)導(dǎo)向套套于導(dǎo)向桿上。