[實用新型]一種機械臂主從控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021994328.7
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN213765843U
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張晶晶;辛華偉;茲修國;畢敬強;楊建旭;施建偉;孫亮;王濱海
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江凱富博科科技有限公司
• 主分類號: B25J3/00
• 分類號: B25J3/00;B25J13/02
• 代理公司: 上海塔科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31380
• 代理人: 耿恩華

一種機械臂主從控制系統(tǒng)，包括從臂和主臂，主臂和從臂之間連接有主從控制系統(tǒng),從臂包括上臂部分和前臂部分，上臂部分包括肩部偏轉(zhuǎn)軸關(guān)節(jié)、肩部俯仰軸關(guān)節(jié)和肘部俯仰軸關(guān)節(jié)，前臂部分主要包括腕部俯仰軸關(guān)節(jié)、腕部偏轉(zhuǎn)軸關(guān)節(jié)和腕部回轉(zhuǎn)軸關(guān)節(jié)，主臂包括基座、肩關(guān)節(jié)、大臂關(guān)節(jié)、小臂關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、手腕關(guān)節(jié)、手柄握把和伺服舵機，主從控制系統(tǒng)包括主臂驅(qū)控機箱、控制顯示單元和從臂控制模塊。本實用新型可以實現(xiàn)復(fù)雜的主臂信號傳遞，具有多個自由度和多個開關(guān)按鈕信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種機械臂主從控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

主從操作是古老的操作方式，機器人是由此方式發(fā)展演變而來的。最早期的主從操作機器人，是結(jié)構(gòu)相同的兩套機構(gòu)，分別放置在不同的地方，其中主機器人放置在一個安全或方便的地方，從機器人放在人不宜接近的地方，如有強輻射、高溫、水下等環(huán)境。操作者根據(jù)傳感器信息，如視覺、接觸力覺、接近覺等來操作主機器人，主機器人與從機器人之間存在著機械耦合，并將主機器人運動傳遞給從機器人，從機器人就跟隨主機器人的運動。

主從操作方式極大地延伸了機器人的應(yīng)用空間，在許多危險的或極限環(huán)境下，采用機器人代替人是唯一可行辦法。因此，人類在外層空間開發(fā)、海洋深水作業(yè)及核電站的檢測與維護(hù)方面，都離不開主從式機器人。主從式機器人已成為上述領(lǐng)域不可缺少的設(shè)備。此外，在一些危險的、有毒有害的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，也是主從遙控機器人用武之地。

主從遙控機器人系統(tǒng)由三大部分組成:主機器人、從機器人和兩者之間的關(guān)連部分。具體講就是主手、從手和兩者之間的通訊。

從手就是機械臂，它可以是關(guān)節(jié)式的或直角坐標(biāo)式，取決于不同作業(yè)任務(wù)的需要。主手的功能是提供人機界面，操作人員通過主手施加控制命令。主手有著操作直觀、控制系統(tǒng)簡單等優(yōu)點。

主手上設(shè)置有控制手柄，控制手柄采用簡單的開關(guān)按鈕的控制方式，這種開關(guān)按鈕控制方式的控制手柄通常不能用于精密控制要求的機械手臂，因而使用場合受到很大限制；還有就是使用更為復(fù)雜的控制手柄，甚至是需要兩個手操作才能控制好機械臂的手柄，這些手柄過于復(fù)雜，嚴(yán)重影響了機械手臂的操作，也增加了操作人員的作業(yè)負(fù)擔(dān)。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型目的是提供一種機械臂主從控制系統(tǒng)，實現(xiàn)復(fù)雜的信號傳遞，使用更加方便。

一種機械臂主從控制系統(tǒng)，包括從臂和主臂，所述主臂和從臂之間連接有主從控制系統(tǒng)，其特征在于：

所述從臂包括上臂部分和前臂部分，所述上臂部分包括肩部偏轉(zhuǎn)軸關(guān)節(jié)、肩部俯仰軸關(guān)節(jié)和肘部俯仰軸關(guān)節(jié)，所述上臂部分內(nèi)還設(shè)置有用于驅(qū)動肩部偏轉(zhuǎn)軸關(guān)節(jié)進(jìn)行180°旋轉(zhuǎn)的第一執(zhí)行器、用于驅(qū)動肩部俯仰軸關(guān)節(jié)進(jìn)行120°旋轉(zhuǎn)的第二執(zhí)行器以及用于驅(qū)動肘部俯仰軸關(guān)節(jié)進(jìn)行110°旋轉(zhuǎn)的第三執(zhí)行器，所述前臂部分主要包括腕部俯仰軸關(guān)節(jié)、腕部偏轉(zhuǎn)軸關(guān)節(jié)和腕部回轉(zhuǎn)軸關(guān)節(jié)，所述前臂部分內(nèi)還設(shè)置有用于驅(qū)動腕部俯仰軸關(guān)節(jié)進(jìn)行100°旋轉(zhuǎn)的第四執(zhí)行器、用于驅(qū)動腕部偏轉(zhuǎn)軸關(guān)節(jié)進(jìn)行105°旋轉(zhuǎn)的第五執(zhí)行器以及用于驅(qū)動腕部回轉(zhuǎn)軸關(guān)節(jié)進(jìn)行360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的液壓馬達(dá)；

所述主臂包括基座、肩關(guān)節(jié)、大臂關(guān)節(jié)、小臂關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、手腕關(guān)節(jié)、手柄握把和伺服舵機，所述基座、肩關(guān)節(jié)、大臂關(guān)節(jié)、小臂關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、手腕關(guān)節(jié)、手柄握把依次兩兩之間通過旋轉(zhuǎn)軸互相連接，且它們兩兩之間通過旋轉(zhuǎn)軸做擺動運動，所述伺服舵機內(nèi)嵌在上述旋轉(zhuǎn)軸上，用于位置控制與位置采集；

所述主從控制系統(tǒng)包括主臂驅(qū)控機箱、控制顯示單元和從臂控制模塊，所述主臂與控制顯示單元電性連接，所述從臂與從臂控制模塊電性連接，所述主臂驅(qū)控機箱和從臂控制模塊均與控制顯示單元電性連接。

優(yōu)選地，所述從臂還包括一個帶力控的平行夾爪以及用于打開和閉合平行夾爪的直線執(zhí)行器。