[发明专利]一种机械手臂、无人机自动换电系统和机械手臂控制方法

权利要求书

1.一种机械手臂，包括机械手，其特征在于，所述机械手包括：基座、驱动机构、第一手指、第二手指和机械手控制器；

所述第一手指和所述第二手指反向联动地设置在所述基座上；所述第一手指和所述第二手指接触物体的末端均设置有触觉传感器，用于获取压力值；所述第一手指和/或所述第二手指连接有角度传感器，用于获得相对应的手指角度；所述机械手控制器根据所述第一手指和所述第二手指的触觉传感器压力值之差，以及所述角度传感器获取的手指角度，控制所述驱动机构驱动所述第一手指和所述第二手指张开运动或闭合运动。

2.根据权利要求1所述的机械手臂，其特征在于，所述第一手指和所述第二手指均为连杆机构，对称地设置在所述基座上；

所述驱动机构包括：马达、第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮与所述第一手指刚性连接，所述第二齿轮与所述第二手指刚性连接，所述第三齿轮与所述马达连接，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的机械手臂，其特征在于，所述角度传感器为电位计，所述机械手还包括：第四齿轮，所述电位计与所述第四齿轮刚性连接，所述第四齿轮与所述第二齿轮啮合；

所述第二齿轮转动时带动所述第四齿轮转动，使所述电位计采集手指的实时角度。

4.根据权利要求2所述的机械手臂，其特征在于，所述第一手指和所述第二手指均为平行四边形连杆机构。

5.根据权利要求1所述的机械手臂，其特征在于，所述第一手指和所述第二手指的触觉传感器表面附着有预设厚度的弹性材料。

6.根据权利要求1所述的机械手臂，其特征在于，所述机械手还包括行程开关，所述行程开关用于限制所述机械手相对被抓取物运动的距离。

7.根据权利要求1所述的机械手臂，其特征在于，所述机械手臂还包括机械臂和机械臂控制器，所述机械臂控制器用于控制所述机械臂带动所述机械手实现三轴正交运动。

8.根据权利要求7所述的机械手臂，其特征在于，所述机械臂包括第一滑台、第二滑台、第三滑台；所述第一滑台沿竖直方向设置，滑动连接在所述第二滑台上，所述第二滑台沿水平第一方向设置，滑动连接在所述第三滑台和第四滑台上，所述第三滑台沿水平第二方向设置；

在所述机械臂控制器的控制下，所述第一滑台带动所述机械手沿竖直方向滑动，所述第二滑台带动所述第一滑台沿水平第一方向滑动，所述第三滑台带动所述第二滑台沿水平第二方向滑动。

9.根据权利要求8所述的机械手臂，其特征在于，所述机械臂还包括第四滑台，所述第四滑台与第三滑台平行设置，用于共同支撑和带动所述第二滑台滑动。

10.一种无人机自动换电系统，其特征在于，该系统包括无人机、充电舱、飞机引导台、总控系统和如权利要求1-9任一项所述的机械手臂；所述总控系统包括总控制器，所述总控制器与所述机械手臂的机械手控制器和机械臂控制器连接，控制所述机械手臂抓取充电舱内的电池为无人机更换。

11.根据权利要求10所述的无人机自动换电系统，其特征在于，所述总控系统还包括无人机控制系统、飞机引导台控制器和充电舱管理系统；所述总控制器与所述无人机控制系统无线通信，与所述飞机引导台控制器、机械臂控制器、机械手控制器和充电舱管理系统通过总线通信。

12.根据权利要求11所述的无人机自动换电系统，其特征在于，所述飞机引导台能够沿竖直方向升降运动，并且所述飞机引导台的上表面布置有用于引导无人机降落的导柱。