[发明专利]一种机器人手爪模组运动控制系统

说明书

一种机器人手爪模组运动控制系统，包括电源模块、主控模块、CAN通讯模块、手爪模组电机主驱动模块以及手爪电机，电源模块连接主控模块、CAN通讯模块和手爪模组电机主驱动模块，CAN通讯模块连接主控模块，将上位机指令发送给主控模块，主控模块连接手爪模组电机主驱动模块，手爪模组电机主驱动模块包括第一驱动单元和第二驱动单元，第一驱动单元用于执行对手抓电机的步进角度进行相对低细分、并进行相对大电流输出驱动的第一驱动模式，第二驱动单元用于执行对手抓电机的步进角度进行相对高细分、并进行相对小电流输出驱动的第二驱动模式。本发明能够根据场景选择最佳的驱动模式来实现类人手爪取物体动作，从而适配不同的应用场景。

技术领域

本发明涉及一种机器人手爪模组运动控制系统。

背景技术

随着工业自动化的蓬勃发展，工业机器人呈现出各式各样的产品类型。传统工业机器人末端工具只是实现对物体的单一抓取，机器人末端工具要实现类人手爪取物体动作，需要设计相应的手爪模组以及手爪模组运动控制系统。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够实现类人手爪取物体动作的机器人手爪模组运动控制系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种机器人手爪模组运动控制系统，包括电源模块、主控模块、CAN通讯模块、手爪模组电机主驱动模块以及手爪电机，所述电源模块连接所述主控模块、所述CAN通讯模块和所述手爪模组电机主驱动模块，用于供给所需的电能，所述CAN通讯模块连接所述主控模块，用于接收上位机指令并将指令发送给所述主控模块以执行运动控制任务，所述主控模块连接所述手爪模组电机主驱动模块，所述手爪模组电机主驱动模块连接所述手抓电机，所述手爪模组电机主驱动模块包括在所述主控模块的控制下切换执行不同驱动模式的第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元用于执行对所述手抓电机的步进角度进行相对低细分、并进行相对大电流输出驱动的第一驱动模式，所述第二驱动单元用于执行对所述手抓电机的步进角度进行相对高细分、并进行相对小电流输出驱动的第二驱动模式。

进一步地：

所述主控模块执行上位机发送过来的控制指令，选择使能不同的驱动芯片来执行相应的驱动模式，通过所述主控模块的IO配置和CLK脉冲来配置电机参数，设置运动角度，调节电机速度，以及控制电机正反转，以此控制手爪抓取阀门的快慢和手爪打开与闭合动作。

所述手抓电机连接的机器人末端手爪采用三指连杆结构，通过所述手爪模组电机主驱动模块控制所述手爪电机运行，带动机器人末端手爪进行类人手指运动，从而实现对物体的抓取和放置。

所述手抓电机采用2相4线1.8度24V的涡杆步进电机来实现驱动动作。

所述主控模块采用的MCU芯片为ARM内核。

所述电源模块包括24V电源、24V降压5V转换模块以及5V降压3.3V转换模块，所述24V降压5V转换模块为DCDC模块，所述5V降压3.3V转换模块为LDO低压差线性稳压器模块。

所述CAN通讯模块通过CAN收发控制器芯片来实现CAN协议和物理总线间的差分传输，通过终端匹配电阻使CAN通讯达到在预定波特率下的传输距离。

所述第一驱动模式将所述手抓电机的运转细分成最低1/16个步进角度，所述第二驱动模式将所述手抓电机的运转细分成最低1/256个步进角度。

通过共同的VREF端电压设置电路设置所述第一驱动单元和所述第二驱动单元的VREF端的电压以获得各自的输出电流值，其中VREF端电压设置电路按照与VREF端的电压的如下关系建立包括R_NF、R20、R11、R13、R12、R14电阻在内的电阻网络，：