[实用新型]机械手控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于机械手领域，涉及一种机械手控制系统。 

背景技术

随着工业生产的发展，对于机械手取料的精度和工作效率提出了更高的要求，机械手升降和伸缩的动作通常采用双手分别操纵电气手柄的方式或者二位旋钮的方式，这两种方式在机械手升降时，在水平方向存在1米左右的误差，在机械手伸缩时，在垂直方向存在1米的误差，机械手抓取工件的精度降低，需要几次操作才能准确的抓取工件，工作效率低，且机械手的操作对于操作人员的熟练程度有很高的要求，增大了用人成本。 

实用新型内容

为了解决现有技术中机械手控制系统精度差的问题，本实用新型提供了一种机械手控制系统。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种机械手控制系统，包括控制机械手运动轨迹的仿真手柄组件；将仿真手柄组件运动状态转化成可识别电信号的电转换装置；控制机械手运动的动力装置；接收电信号、并根据电信号控制动力装置运动的信息处理装置。 

优选的是，所述的仿真手柄组件包括手柄、与手柄连接的连杆结构，所述的与手柄连接的连杆结构为伸缩连杆、升降连杆、主连杆与手臂形成的平行四连杆结构，所述的手柄安装在手臂上。 

优选的是，所述的电转换装置包括与连杆结构连接的执行装置和仿真手柄运动数据检测装置；所述的执行装置包括由伸缩链轮和伸缩用扇形齿轮构成的伸缩组件和由升降链轮和升降用扇形齿轮构成的升降组件；所述的仿真手柄运动数据检测装置为输出端与伸缩用扇形齿轮啮合的伸缩连杆旋转角度检测装置和输出端与升降用扇形齿轮啮合的升降连杆旋转角度检测装置。 

优选的是，所述的动力装置包括与机械手连接的执行结构及检测机械手运动数据并反馈给信息处理装置的机械手运动数据检测装置；所述的执行结构包括与机械手连接的连杆结构、与连杆结构连接的升降油缸和伸缩油缸；所述的与机械手连接的连杆结构包括三套平行四连杆结构，分别为：下后臂、下联板、中后臂和下前臂共同构成第一平行四连杆结构，下后臂的一端与下联板的第一端铰接，下联板的第二端和中后臂的一端铰接，铰接轴安装在回转工作台上，中后臂的另一端和下前臂的一端铰接，铰接轴安装在上联板的第一端，下前臂的中间部位与下后臂的另一端铰接；下前臂、联板、上前臂和上联板共同构成第二平行四连杆结 构，下前臂的另一端与联板的一端铰接，联板的另一端与上前臂的一端铰接，上前臂的另一端与上联板的第二端铰接；回转工作台、上后臂、上联板和中后臂共同构成第三平行四连杆结构，上后臂的一端与回转工作台铰接，另一端与上联板的第三端铰接；机械手安装在联板上；所述的升降油缸的缸体铰接在回转工作台上，缸杆与下联板的第三端铰接；伸缩油缸的缸体铰接在回转工作台上，缸杆与中后臂的下侧铰接。 

优选的是，所述的执行结构还包括安装在回转工作台上并驱动回转工作台旋转的液压马达。 

优选的是，所述的机械手运动数据检测装置为安装在升降油缸和伸缩油缸内的位移传感器，或者为安装在与升降油缸和伸缩油缸缸体或缸杆连接的连杆轴向方向上的连杆旋转角度检测装置。 

优选的是，所述的信息处理装置包括CPU控制模块、与CPU控制模块连接并接收电信号的比例阀，比例阀分别与转换装置和动力装置连接；所述的CPU控制模块包括设定值和实际值的偏差运算模块、偏差微分模块、速度PID运算模块、速度与电压的线性补偿模块，所述的偏差运算模块分别连接仿真手柄运动数据检测装置和机械手运动数据检测装置，所述的速度与电压的线性补偿模块连接比例阀；所述的比例阀安装在液压站上，包括升降比例阀、伸缩比例阀；所述的升降油缸的有杆腔连接升降比例阀的B口，所述的升降油缸的无杆腔连接升降比例阀的A口，所述的伸缩油缸的有杆腔连接伸缩比例阀的B口，伸缩油缸的无杆腔连接伸缩比例阀的A口；所述的升降比例阀和伸缩比例阀两个开口处均有压力传感器。 

优选的是，所述的比例阀还包括安装在液压站上的回转比例阀，所述的回转比例阀连接液压马达的油口，液压马达上有回转角度检测装置。 

本实用新型的技术效果为： 

1）采用仿真手柄电反馈伺服控制机械手，避免了机械手取料时的误差，可以精确定位，操作人员手臂的运动轨迹与机械手运动轨迹一致，起到仿真效果； 

2）仿真手柄有旋转功能，机械手安装在车体上，可以实现取料时的旋转动作； 

3）对操作人员水平要求不高，可以代替操作熟练的操作工人，提高了工作效率； 

4）采用电反馈代替液压反馈，无污染，减少了液压站的空间，设备占地面积小，安装方便，且防止了液压管路的漏油隐患。