[实用新型]一种基于游戏柄的移动式机械手遥操作装置

说明书

本实用新型公开了一种基于游戏柄的移动式机械手遥操作装置，包括机械手，还包括底层移动平台、L298N电机驱动模块、伺服电机控制模块、PS2双轴摇杆传感器模块、HC‑05无线蓝牙通信模块、MPU6050陀螺仪模块和Arduino处理单元；机械手固定在移动平台上；HC‑05无线蓝牙通信模块、MPU6050陀螺仪模块、PS2双轴摇杆传感器模块均与Arduino处理单元通过串口相连，Arduino处理单元内的程序将传入的数据进行处理并控制模块工作；两块Arduino处理单元通过HC‑05无线蓝牙通信模块以主从模式相连。本实用新型在实现远程遥控的基础上还实现了一比一的作业比例，可广泛应用于空间作业和远程控制技术领域。

技术领域

本实用新型涉及空间作业和远程控制技术领域，具体是指一种基于游戏柄的移动式机械手遥操作装置。

背景技术

传统工业机器人执行机械手多为形状简单的夹钳式、吸附式等结构，其结构和抓取目标物的原理决定了其有限的抓握功能；另外，为了将物体移动到需要位置，机械手系统应同时兼具有移动功能和操作功能；其次，随着人工智能和大数据的应用，机械手在更加智能的人机交互上有很大的发展空间。可见，如何使机械手朝着智能化方向发展是提高工业化作业水平的重要方式。

近年来，随着人们生活需求的不断扩大，人们在非制造业领域对机械手的研究空前活跃起来。这些行业与制造业相比，主要特点就是工作环境的不确定性，对机械手向智能化、人性化发展提出了更高的要求。而现有的机械手已不能满足现有生产技术的需求。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提出了一种能实现远程遥控、且实现一比一作业比例的基于游戏柄的移动式机械手遥操作装置。

本实用新型提供的技术方案为：一种基于游戏柄的移动式机械手遥操作装置，包括机械手，还包括底层移动平台、L298N电机驱动模块、伺服电机控制模块、PS2双轴摇杆传感器模块、HC-05无线蓝牙通信模块、MPU6050陀螺仪模块和Arduino处理单元；

所述机械手固定在移动平台上；

所述HC-05无线蓝牙通信模块、MPU6050陀螺仪模块、PS2双轴摇杆传感器模块均与Arduino处理单元通过串口相连，所述Arduino处理单元内的程序将传入的数据进行处理并控制模块工作；

两块所述Arduino处理单元通过HC-05无线蓝牙通信模块以主从模式相连。

优选地，所述移动平台包括平板、平板下部的万向轮和双直流电机，所述双直流电机连接L298N电机驱动模块的输出端口，并通过L298N电机驱动模块的PWM信号输入端和两个转向控制输入端与Arduino处理单元相连；所述Arduino处理单元控制双直流电机的输入电压。便于通过单片机控制直流电机的输入电压，从而实现移动平台的速度和运行方向的控制。

优选地，所述L298N电机驱动模块的输入信号端口直接与Arduino处理单元相连，其输出端口与双直流电机相连，并通过控制I/O口输出的高低电平信号从而控制电机的正反转向；所述PWM信号控制L298N电机驱动模块的输出电压。当输出电压越高时，双直流电机的转速越快，反之，双直流电机的转速越慢。

优选地，所述伺服电机控制模块的电源线和地线分别连入VCC和GND，信号线连接Arduino处理单元I/O口；所述Arduino处理单元通过调整PWM信号控制其转子的转速，并通过齿轮将转动动力传导给摆臂。便于将机械手摆臂的位置输送到单片机处理中心，判断摆臂是否到达合适位置。

优选地，所述PS2双轴摇杆传感器模块两路模拟量输出以及一路数字量输出均与Arduino处理单元的模拟输入端口A0～A3相连。便于检测四路模拟量，Arduino处理单元中自带的函数，可以将5V电压转换成0～1023对应的整数值，Arduino处理单元采集完数据后，对数值进行处理，根据程序判断数值是否在临界值以内，如果是，就不进行任何操作，如果不是，就发出指令控制机械手的抓取动作。