[实用新型]一种机械臂主从控制系统

说明书

一种机械臂主从控制系统，包括从臂和主臂，主臂和从臂之间连接有主从控制系统,从臂包括上臂部分和前臂部分，上臂部分包括肩部偏转轴关节、肩部俯仰轴关节和肘部俯仰轴关节，前臂部分主要包括腕部俯仰轴关节、腕部偏转轴关节和腕部回转轴关节，主臂包括基座、肩关节、大臂关节、小臂关节、肘关节、手腕关节、手柄握把和伺服舵机，主从控制系统包括主臂驱控机箱、控制显示单元和从臂控制模块。本实用新型可以实现复杂的主臂信号传递，具有多个自由度和多个开关按钮信号。

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，具体为一种机械臂主从控制系统。

背景技术

主从操作是古老的操作方式，机器人是由此方式发展演变而来的。最早期的主从操作机器人，是结构相同的两套机构，分别放置在不同的地方，其中主机器人放置在一个安全或方便的地方，从机器人放在人不宜接近的地方，如有强辐射、高温、水下等环境。操作者根据传感器信息，如视觉、接触力觉、接近觉等来操作主机器人，主机器人与从机器人之间存在着机械耦合，并将主机器人运动传递给从机器人，从机器人就跟随主机器人的运动。

主从操作方式极大地延伸了机器人的应用空间，在许多危险的或极限环境下，采用机器人代替人是唯一可行办法。因此，人类在外层空间开发、海洋深水作业及核电站的检测与维护方面，都离不开主从式机器人。主从式机器人已成为上述领域不可缺少的设备。此外，在一些危险的、有毒有害的工业生产环境中，也是主从遥控机器人用武之地。

主从遥控机器人系统由三大部分组成:主机器人、从机器人和两者之间的关连部分。具体讲就是主手、从手和两者之间的通讯。

从手就是机械臂，它可以是关节式的或直角坐标式，取决于不同作业任务的需要。主手的功能是提供人机界面，操作人员通过主手施加控制命令。主手有着操作直观、控制系统简单等优点。

主手上设置有控制手柄，控制手柄采用简单的开关按钮的控制方式，这种开关按钮控制方式的控制手柄通常不能用于精密控制要求的机械手臂，因而使用场合受到很大限制；还有就是使用更为复杂的控制手柄，甚至是需要两个手操作才能控制好机械臂的手柄，这些手柄过于复杂，严重影响了机械手臂的操作，也增加了操作人员的作业负担。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种机械臂主从控制系统，实现复杂的信号传递，使用更加方便。

一种机械臂主从控制系统，包括从臂和主臂，所述主臂和从臂之间连接有主从控制系统，其特征在于：

所述从臂包括上臂部分和前臂部分，所述上臂部分包括肩部偏转轴关节、肩部俯仰轴关节和肘部俯仰轴关节，所述上臂部分内还设置有用于驱动肩部偏转轴关节进行180°旋转的第一执行器、用于驱动肩部俯仰轴关节进行120°旋转的第二执行器以及用于驱动肘部俯仰轴关节进行110°旋转的第三执行器，所述前臂部分主要包括腕部俯仰轴关节、腕部偏转轴关节和腕部回转轴关节，所述前臂部分内还设置有用于驱动腕部俯仰轴关节进行100°旋转的第四执行器、用于驱动腕部偏转轴关节进行105°旋转的第五执行器以及用于驱动腕部回转轴关节进行360°连续旋转的液压马达；

所述主臂包括基座、肩关节、大臂关节、小臂关节、肘关节、手腕关节、手柄握把和伺服舵机，所述基座、肩关节、大臂关节、小臂关节、肘关节、手腕关节、手柄握把依次两两之间通过旋转轴互相连接，且它们两两之间通过旋转轴做摆动运动，所述伺服舵机内嵌在上述旋转轴上，用于位置控制与位置采集；

所述主从控制系统包括主臂驱控机箱、控制显示单元和从臂控制模块，所述主臂与控制显示单元电性连接，所述从臂与从臂控制模块电性连接，所述主臂驱控机箱和从臂控制模块均与控制显示单元电性连接。

优选地，所述从臂还包括一个带力控的平行夹爪以及用于打开和闭合平行夹爪的直线执行器。