[发明专利]多油缸协同控制装置及其工作方法

权利要求书

1.一种多油缸协同控制装置，包括大回转机构（1），大回转机构（1）上活动设置有机械臂，机械臂与动力机构相连接，其特征在于，所述大回转机构（1）上均匀分布有若干个从站控制盒（5），若干个从站控制盒（5）均与主站控制箱相连接；所述从站控制盒（5）两侧且在大回转机构（1）上活动对称设置有两组机械臂，通过从站控制盒同时控制两组机械臂上的油缸动作实现两组机械臂姿态和位置的协调改变；动力机构上设置有压力检测组件和调节组件，压力检测组件和调节组件均与从站控制盒（5）相连接；

所述大回转机构上设置有拖链，主站控制箱与各从站控制盒（5）之间的通信线缆布置在拖链上；

所述调节组件包括伸缩位移传感器和比例调节阀，比例调节阀分别设置在推进油缸和夹爪油缸的进油管路上且伸缩位移传感器内置在推进油缸和夹爪油缸内部；伸缩位移传感器、比例调节阀均与从站控制盒相连接；

对各油缸位移路径规划，通过把每个油缸伸长量分成多段，多个油缸完成第一段伸长量后，多个油缸再进行第二段伸长量的位移，依次完成多段，拟合机械臂油缸位移曲线，实现机器人末端能够沿固定轨迹运行。

2.根据权利要求1所述的多油缸协同控制装置，其特征在于，所述机械臂前端活动设置有夹爪（3），动力机构包括推进油缸（2）和夹爪油缸（4），推进油缸（2）固定在大回转机构（1）上且推进油缸（2）与机械臂相连接，夹爪油缸（4）固定在机械臂上且夹爪油缸（4）与夹爪（3）相连接；所述推进油缸（2）和夹爪油缸（4）上均设置有调节组件和压力检测组件。

3.根据权利要求1或2所述的多油缸协同控制装置，其特征在于，所述压力检测组件包括第一压力传感器，第一压力传感器安装在夹爪油缸（4）一侧；所述推进油缸（2）和夹爪油缸（4）的进油管路上均设置有第二压力传感器，伸缩位移传感器、比例调节阀、第一压力传感器和第二压力传感器均与从站控制盒（5）相连接。

4.一种多油缸协同控制装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在地面上选取合适位置安装主站控制箱，在大回转机构（1）上均匀布置若干个从站控制盒（5），在每个从站控制盒（5）两侧对称安装两组机械臂，每组机械臂上安装有推进油缸（2）和夹爪油缸（4）；

S2、在大回转机构（1）上设置拖链，将主站控制箱与各从站控制盒（5）之间的通信线缆布置在拖链上；在每组推进油缸（2）和夹爪油缸（4）内置有伸缩位移传感器，并且在推进油缸（2）和夹爪油缸（4）的进油管路上设置比例调节阀和压力传感器；

S3、将各从站控制盒（5）依次命名为从站控制盒1、从站控制盒2、……、从站控制盒n，各机械臂依次命名为机械臂1、机械臂2、机械臂3、……、机械臂m，机械臂1和机械臂2对称设置在从站控制盒1两侧，依此类推，每两组机械臂完成一个工件抓取提升动作；

S4、作业准备：通过大回转机构带动机械臂1和机械臂2夹取在待夹取位置上放置的工件；

S5、路径规划：根据工况需要，规划机械臂1和机械臂2的运动路径，在仿真软件MATLAB中依据规划好的机械臂1和机械臂2的运动路径，调用Robotics System Toolbox函数库求逆解，计算出机械臂1和机械臂2中各油缸从起始点到终点运行的距离L；

S6、根据步骤S5中计算得出的各油缸从起始点到终点运行的距离L，通过插值法将路径L划分成L1、L2、L3、……、LN段；

S7、提升过程：主站控制箱通过控制机械臂1和机械臂2中各推进油缸和夹爪油缸进油管路中的比例调节阀开度，使得各油缸动作完成L1段位移，到达位置T1；随后控制各油缸继续动作完成L2段位移，到达位置T2，依次类推，直至各油缸动作完成LN段位移时，机械臂1和机械臂2带动工件提升到指定位置；

S8、下一工件抓取：机械臂1和机械臂2配合抓取工件提升后，主站控制箱控制大回转机构旋转360/n度，使机械臂3和机械臂4运动到待夹取位置，重复步骤S5~S7，完成机械臂3和机械臂4的抓取工件提升动作；

S9、重复步骤S8，依次完成剩余机械臂5至机械臂m的抓取工件提升动作；

S10、步骤S9完成后，主站控制箱控制大回转机构转动360/n度，使各机械臂复位。