[发明专利]机器人智能机械手及其控制系统

说明书

技术领域

本发明属于机械电子领域，特别涉及一种机器人智能机械手及其控制系统。

背景技术

机器人是现在热门研究之一，在机器人上有一机械手，常规的机械手不具备智能特征，不能对目标物位置作相应检测判断，因此在抓取目标物体时常常出现抓空、抓歪等现象，不能稳定抓取目标物体。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种机器人智能机械手及其控制系统，以解决现有技术中机器人的机械手在抓取目标物体时常常出现抓空、抓歪，不能稳定抓取目标物体的问题。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种机器人智能机械手，包括机器人平台，所述机器人平台上固定连接有两支相互对称的固定臂，每支固定臂上通过阻尼转轴连接有互相对称的活动臂，每支活动臂由若干个机械手臂单元组成，每个机械手臂单元之间均通过阻尼转轴相连接，每个机械手臂单元均由轻质臂杆、超声传感器和电磁线圈组成，所述轻质臂杆上设置有超声传感器，每个阻尼转轴和超声传感器之间的轻质臂杆上均缠绕有电磁线圈，两支固定臂上近阻尼转轴端上均缠绕有电磁线圈。

优选的，所述每支活动臂由3个机械手臂单元组成。

进一步的，所述每两个相邻的机械手臂单元保持为直线时，位于阻尼转轴两侧的两个电磁线圈之间呈30度夹角。

进一步的，所述固定臂伸出于机械人平台。

进一步的，所述轻质臂杆可沿着与其相连接的阻尼转轴自由转动。

进一步的，所述超声波传感器为超声波测距传感器。

一种机器人智能机械手控制系统，包括单片机、若干超声传感器、驱动电路和电磁线圈，其中，每个超声传感器与单片机相连接，单片机连接若干驱动电路，每组驱动电路连接一组电磁线圈，每个超声传感器对应有两组驱动电路，每组驱动电路对应一组电磁线圈。

优选的，所述超声传感器为6组，驱动电路和若干电磁线圈均为12组。

有益效果：本发明在机械手上增加了超声波传感器，使其能够自动检测目标物体位置，根据电机转动原理，在轻质臂杆上增加了多个电感线圈，通过控制线圈电流大小和方向来改变相邻两个轻质臂杆夹角大小，从而控制机械手稳定抓取目标物体。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明相邻两个轻质臂杆的结构示意图；

图3是本发明相邻两个电磁线圈L的结构示意图；

图4是图3的局部结构示意图；

图5是本发明抓取及释放目标物体的原理示意图；

图6是本发明抓取圆形目标物体的示意图；

图7是本发明抓取正八棱柱形目标物体的示意图；

图8是本发明的控制电路系统结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1-7所示，一种机器人智能机械手，其特征在于：包括机器人平台，所述机器人平台上固定连接有两支相互对称的固定臂J，每支固定臂J上通过阻尼转轴连接有互相对称的活动臂，每支活动臂由若干个机械手臂单元组成，每个机械手臂单元之间均通过阻尼转轴M相连接，每个机械手臂单元均由轻质臂杆K、超声传感器C和电磁线圈L组成，所述轻质臂杆K上设置有超声传感器C，每个阻尼转轴M和超声传感器C之间的轻质臂杆K上均缠绕有电磁线圈L，两支固定臂上近阻尼转轴端上均缠绕有电磁线圈L。

所述每支活动臂由3个机械手臂单元组成，通过设置各个线圈电流流向及电流大小来控制活动臂转动的方向及速度。通过超声波传感器C来判断当前活动臂离目标物体的距离，调节对应线圈电流大小和方向，使6个活动臂移动并同时接触目标物体，然后抓起该目标物体。

所述每两个相邻的机械手臂单元保持为直线时，位于阻尼转轴M两侧的两个电磁线圈L之间呈30度夹角，在机械手臂单元上镶嵌有电磁线圈，并且互成约30度角，当线圈通电后，线圈两端出现两电极，根据同极相排斥，异极相吸引的原则，通过改变线圈电极方向，可让轻质臂杆K分别绕着阻尼转轴M顺时针或逆时针转动，从而控制机械手臂来抓取或释放目标物体；当电磁线圈L通电后，线圈两端出现两电极，根据同极相排斥，异极相吸引的原则，通过改变线圈电极方向。

所述固定臂J伸出于机器人平台13。

所述轻质臂杆K可沿着与其相连接的阻尼转轴M自由转动。

所述超声波传感器为超声波测距传感器，超声波传感器用来检测目标物离轻质臂杆的距离，以达到多个轻质臂杆同时抓取目标物的目的，这可有效防止在抓取过程中目标物体被绊倒。