[發明專利]智能化多手指協同機械手系統

在審

• 申請號: 201911341817.4
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110962152A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 余勝東
• 申請（專利權）人: 溫州職業技術學院
• 主分類號: B25J15/06
• 分類號: B25J15/06;B23P19/00;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種智能化多手指協同機械手系統，包括底座板，其特征在于，底座板的一側面固定有一固定板，且固定板的兩側分別安裝有同步拿取多個工件的機械手機構；

機械手機構包括若干根導向桿和多個并排設置的滑動塊，底座板一側面的端部固定有固定塊，且固定板的側部與固定塊之間存有間距，導向桿的兩端分別與固定塊的側面和固定板的側部固定；

多個并排設置的滑動塊具有相互對應設置導向孔若干，滑動塊通過導向孔套于導向桿上，并在導向桿上導向滑移；

固定板的兩端底部和多個滑動塊的底部均固定有升降機構，升降機構的升降部件上固定有吸附式機械手；

底座板的一側面還固定有電動推桿，電動推桿的活塞桿端部與一個滑動塊固定相連；

滑動塊的側面設置有平行四邊形伸縮機構，平行四邊形伸縮機構中的一端部伸縮節點與固定板的一側鉸鏈式連接，其余伸縮節點分別與各滑動塊側面鉸鏈式連接，電動推桿驅動平行四邊形伸縮機構伸長后，促使多個并排設置的滑動塊呈等間距分開，且固定板側部與臨近固定板側部的滑動塊之間的分開間距與各滑動塊之間的分開間距相等；

底座板的一側面固定有激光位移傳感器，激光位移傳感器與一滑動塊上的擋板相對應；激光位移傳感器發射出的激光束照射到滑動塊上的擋板表面，從而實時采集滑動塊的實際位移x；激光位移傳感器和電動推桿構成閉環控制，使得實際位移x能夠精確跟蹤期望位移x_d；

基于動態誤差和未知量估計的智能控制器(簡稱MC控制器)；包括以下步驟：

根據牛頓拉格朗日方法建立系統的動力學方程：

上式中，x為實際位移，c為柯氏力或離心力系數，m為質量，G(x)為重力，內部摩擦力，τ_d為擾動力，τ為電機的驅動力；

定義未知量：則系統的動力學方程將等價變換為：

N(t)表示在t時刻的量；

N(t)的估計值為：其中

N(t-Δt)表示未知量在t-Δt時刻的值；Δt為計算周期；

構建關于誤差的動態積分函數為：

那么所采用的控制律設計為：

2.根據權利要求1所述的智能化多手指協同機械手系統，其特征在于，各機械手均包括基板和多個吸盤，基板與升降機構的升降部件固定，且吸盤通過管體安裝在基板上。

3.根據權利要求2所述的智能化多手指協同機械手系統，其特征在于，兩平行四邊形伸縮機構包括多個X型支架、第一V型連桿機構和第二V型連桿機構，多個X型支架之間相互鉸鏈式連接，并且各X型支架的鉸鏈連接處作為伸縮節點分別安裝在各滑動塊側面；第一V型連桿機構上鉸鏈連接處通過銷軸鉸鏈連接在固定板側面，第二V型連桿機構上鉸鏈連接處通過銷軸鉸鏈連接在靠近固定塊的滑動塊側面；多個X型支架中的首個X型支架右側一端與第一V型連桿機構中一連桿的一端鉸鏈式連接，其首個X型支架右側另一端與第一V型連桿機構中另一連桿的一端鉸鏈式連接；多個X型支架中的尾部X型支架左側一端與第二V型連桿機構中一連桿的一端鉸鏈式連接，其尾部X型支架左側另一端與第二V型連桿機構中另一連桿的一端鉸鏈式連接。

4.根據權利要求3所述的智能化多手指協同機械手系統，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式連接的連接處通過銷軸與滑動塊的側面鉸鏈式連接。

5.根據權利要求3所述的智能化多手指協同機械手系統，其特征在于，電動推桿通過安裝板固定在底座板的一側面上。

6.根據權利要求1所述的智能化多手指協同機械手系統，其特征在于，臨近固定板側部的滑動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塊側面擋板對應。

7.根據權利要求1所述的智能化多手指協同機械手系統，其特征在于，平行四邊形伸縮機構未伸長，多個滑動塊呈等間距分隔狀態。

8.根據權利要求1所述的智能化多手指協同機械手系統，其特征在于，還包括導向套，且導向套嵌設固定在滑動塊的導向孔內，滑動塊通過導向套套于導向桿上。