基于dmx512協(xié)議的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及其舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于DMX512協(xié)議的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及其舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)器以及與其連接的伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)有用于接收和發(fā)送指令信號(hào)的驅(qū)動(dòng)模塊；所述驅(qū)動(dòng)器還包括基于DMX512協(xié)議的指令編譯模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)指令編譯模塊將接收的控制指令轉(zhuǎn)化為指令信號(hào)，控制外接的伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作。本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置及其舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)，讓工業(yè)的機(jī)械手臂能兼容DMX512協(xié)議的控制指令，實(shí)現(xiàn)各種舞臺(tái)表演動(dòng)作，有效地解決現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)械手臂應(yīng)用于舞臺(tái)控制領(lǐng)域的技術(shù)難題。
【專利說(shuō)明】
基于DMX512協(xié)議的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及其舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及舞臺(tái)設(shè)備控制領(lǐng)域，特指在舞臺(tái)娛樂(lè)表演中使用的一種基于DMX512協(xié)議的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及應(yīng)用該裝置的舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]DMX512協(xié)議一般用于傳統(tǒng)的舞臺(tái)表演設(shè)備的主流控制協(xié)議，如傳統(tǒng)的舞臺(tái)燈旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)都是基于該協(xié)議進(jìn)行。隨著舞臺(tái)表演設(shè)備技術(shù)日益發(fā)展，技術(shù)人員逐漸開(kāi)始將機(jī)械手臂應(yīng)用到舞臺(tái)表演設(shè)備，讓機(jī)械手臂進(jìn)行舞臺(tái)燈光旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)等展示動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)表演的藝術(shù)效果。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械手臂用于工業(yè)生產(chǎn)，一般是配合工業(yè)生產(chǎn)線的應(yīng)用來(lái)設(shè)計(jì)。為了達(dá)到高速、高精度控制的控制要求，每臺(tái)機(jī)械手臂配有高成本的專用控制器。因此，工業(yè)用的機(jī)械手臂結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，控制指令采用工業(yè)化的控制協(xié)議，如CANbus協(xié)議。而在舞臺(tái)表演中，舞臺(tái)表演設(shè)備的運(yùn)作是不需要用到工業(yè)機(jī)械手臂的高速度、高精度標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜功能，工業(yè)機(jī)械手臂的很多高成本部件及功能可以簡(jiǎn)化，就能滿足舞臺(tái)表演的需求。
[0004]但目前市面上的工業(yè)機(jī)械手臂，其控制指令與原舞臺(tái)設(shè)備主流采用的DMX512協(xié)議并不兼容，無(wú)法納入舞臺(tái)設(shè)備的總控制端中統(tǒng)一控制；另一方面，機(jī)械手臂所采用的電機(jī)無(wú)論是功率還是控制方式，都與傳統(tǒng)的舞臺(tái)燈電機(jī)不同，因此將工業(yè)機(jī)械手臂應(yīng)用于舞臺(tái)控制領(lǐng)域存在著技術(shù)障礙。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型目的在于提供一種基于DMX512協(xié)議的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及其舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)，讓工業(yè)的機(jī)械手臂能兼容DMX512協(xié)議的控制指令，實(shí)現(xiàn)各種舞臺(tái)表演動(dòng)作，有效地解決現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)械手臂應(yīng)用于舞臺(tái)控制領(lǐng)域的技術(shù)難題。
[0006]為了達(dá)到上述目的給出，本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
[0007]一種基于DMX512協(xié)議的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，包括驅(qū)動(dòng)器以及與其連接的伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)有用于接收和發(fā)送指令信號(hào)的驅(qū)動(dòng)模塊;所述驅(qū)動(dòng)器還包括基于DMX512協(xié)議的指令編譯模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)指令編譯模塊將接收的控制指令轉(zhuǎn)化為指令信號(hào)，控制外接的伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作。
[0008]進(jìn)一步地，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置還包括與所述驅(qū)動(dòng)模塊連接的外接控制面板，所述外接控制面板上設(shè)有啟動(dòng)和緊急停止開(kāi)關(guān)。讓所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置能獨(dú)立進(jìn)行調(diào)試或緊急停止操作。
[0009]在上述基礎(chǔ)上，所述外接控制面板上還包括操作復(fù)位、設(shè)置原點(diǎn)和/或設(shè)置限位點(diǎn)的控制端。以便單獨(dú)對(duì)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行調(diào)試時(shí)，進(jìn)行復(fù)位、設(shè)置原點(diǎn)、限位點(diǎn)等常用的基本操作。
[0010]對(duì)所述指令編譯模塊作進(jìn)一步改進(jìn)，所述指令編譯模塊為設(shè)有預(yù)設(shè)控制動(dòng)作的指令編譯模塊。除了根據(jù)外接的控制面板輸入即時(shí)的控制指令實(shí)現(xiàn)相應(yīng)控制動(dòng)作外，所述指令編譯模塊還設(shè)有預(yù)先設(shè)定的基礎(chǔ)動(dòng)作控制指令，可以在沒(méi)有即時(shí)控制指令的情況下進(jìn)行舞臺(tái)表演。
[0011]對(duì)所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置與其外接伺服電機(jī)的配合作改進(jìn)，所述驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)電纜、藍(lán)牙或紅外線的方式與伺服電機(jī)連接。
[0012]本實(shí)用新型還提供一種應(yīng)用所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)，包括機(jī)械手臂以及與其連接的控制裝置，所述控制裝置包括相互連接的控制器、主控制面板以及所述的驅(qū)動(dòng)裝置;所述機(jī)械手臂包括設(shè)于手臂關(guān)節(jié)部上的導(dǎo)向器，所述導(dǎo)向器內(nèi)設(shè)有所述驅(qū)動(dòng)裝置的伺服電機(jī);所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)器與控制器連接，并將控制器發(fā)出的控制指令轉(zhuǎn)化為指令信號(hào)，控制所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手臂實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作。
[0013]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向器與機(jī)械手臂的關(guān)節(jié)部配合相應(yīng)設(shè)有多個(gè)，各導(dǎo)向器內(nèi)均設(shè)有所述伺服電機(jī)。一般工業(yè)使用的機(jī)械手臂為六自由度的手臂，包括X移動(dòng)、Y移動(dòng)、Z移動(dòng)、X轉(zhuǎn)動(dòng)、Y轉(zhuǎn)動(dòng)以及Z轉(zhuǎn)動(dòng)的六個(gè)自由度組成，各自由度對(duì)應(yīng)機(jī)械手臂的關(guān)節(jié)部，各關(guān)節(jié)部上設(shè)有導(dǎo)向器，各導(dǎo)向器中均設(shè)有所述伺服電機(jī)，以此控制機(jī)械手臂，實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作。
[0014]在上述基礎(chǔ)上，所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)相互配合設(shè)有多個(gè)，且對(duì)應(yīng)連接。
[0015]對(duì)所述控制裝置的主控制面板作進(jìn)一步改進(jìn)，所述主控制面板為舞臺(tái)控制總面板。以便配合舞臺(tái)設(shè)備控制器的總控制端，操作人員只需要通過(guò)所述主控制面板輸入控制指令，并由控制器發(fā)送控制指令到所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制指令轉(zhuǎn)化為指令信號(hào)，控制所述伺服電機(jī)，讓機(jī)械手臂實(shí)現(xiàn)相應(yīng)動(dòng)作。
[0016]再進(jìn)一步地，所述機(jī)械手臂的端部設(shè)有手爪，所述手爪上設(shè)有燈具或發(fā)光面板的安裝端。可根據(jù)舞臺(tái)表演的需求，在所述手爪的安裝端上，安裝各類燈具或發(fā)光面板，如LED燈具、LED發(fā)光面板等，以便實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的舞臺(tái)燈光藝術(shù)效果。
[0017]本實(shí)用新型的一種基于DMX512協(xié)議的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及其舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)，在所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)器中設(shè)有基于DMX512協(xié)議的指令編譯模塊，將接收的控制指令轉(zhuǎn)化為指令信號(hào)，控制安裝在機(jī)械手臂導(dǎo)向器內(nèi)相配合的伺服電機(jī)，讓工業(yè)用的機(jī)械手臂也能兼容DMX512協(xié)議的控制指令，實(shí)現(xiàn)多重組合的表演動(dòng)作。即使是普通的舞臺(tái)設(shè)備技術(shù)人員，也不用重新學(xué)習(xí)專業(yè)機(jī)械手臂的操作知識(shí)，就需要自身的舞臺(tái)設(shè)備控制技術(shù)，就能靈活操作該控制系統(tǒng)，控制工業(yè)機(jī)械手臂進(jìn)行舞臺(tái)表演。
[0018]在實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)用新型的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置可作為獨(dú)立的配件，組裝于現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)械手臂以及平常使用的舞臺(tái)控制裝置之中，替換原來(lái)的機(jī)械手臂電機(jī)，直接通過(guò)本實(shí)用新型伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而有效地降低設(shè)備成本，讓專業(yè)的工業(yè)機(jī)械手臂與現(xiàn)有的舞臺(tái)表演設(shè)備無(wú)縫聯(lián)接，兼容應(yīng)用到舞臺(tái)總控制設(shè)備中，統(tǒng)一管理及控制。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型一種基于DMX512協(xié)議的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為應(yīng)用本實(shí)用新型伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]結(jié)構(gòu)【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型的一種基于DMX512協(xié)議的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及其舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)。
[0022]如圖1所示，該伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，包括驅(qū)動(dòng)器以及與其連接的伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)有用于接收和發(fā)送指令信號(hào)的驅(qū)動(dòng)模塊;所述驅(qū)動(dòng)器還包括基于DMX512協(xié)議的指令編譯模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)指令編譯模塊將接收的控制指令轉(zhuǎn)化為指令信號(hào)，控制外接的伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作。
[0023]優(yōu)選地，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置還包括與所述驅(qū)動(dòng)模塊連接的外接控制面板，所述外接控制面板上設(shè)有啟動(dòng)和緊急停止開(kāi)關(guān)，以便所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置能獨(dú)立進(jìn)行調(diào)試或緊急停止操作。
[0024]在上述基礎(chǔ)上，所述外接控制面板上還優(yōu)選包括操作復(fù)位、設(shè)置原點(diǎn)和/或設(shè)置限位點(diǎn)的控制端。以便單獨(dú)對(duì)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行調(diào)試，進(jìn)行復(fù)位、設(shè)置原點(diǎn)、限位點(diǎn)等基本操作。
[0025]所述指令編譯模塊優(yōu)選為設(shè)有預(yù)設(shè)控制動(dòng)作的指令編譯模塊，該指令編譯模塊具有預(yù)先設(shè)定的基礎(chǔ)動(dòng)作控制指令，即使在沒(méi)有外接控制面板的即時(shí)控制指令下，也能進(jìn)行舞臺(tái)表演。
[0026]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)模塊可通過(guò)電纜、藍(lán)牙或紅外線等方式與伺服電機(jī)連接及通信。
[0027]如圖2所示，本實(shí)用新型應(yīng)用所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)，包括機(jī)械手臂以及與其連接的控制裝置，所述控制裝置包括相互連接的控制器、主控制面板以及所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0028]所述機(jī)械手臂為一般工業(yè)使用的六自由度手臂，包括X移動(dòng)、Y移動(dòng)、Z移動(dòng)、X轉(zhuǎn)動(dòng)、Y轉(zhuǎn)動(dòng)以及Z轉(zhuǎn)動(dòng)的六個(gè)自由度組成，各自由度對(duì)應(yīng)機(jī)械手臂的關(guān)節(jié)部，各關(guān)節(jié)部上設(shè)有導(dǎo)向器(21至26)，各導(dǎo)向器(21至26)中均設(shè)有所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的伺服電機(jī)，
[0029]所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)器與所述伺服電機(jī)相互配合設(shè)有多個(gè)，且對(duì)應(yīng)連接，各驅(qū)動(dòng)裝置與控制器連接，并將控制器發(fā)出的控制指令轉(zhuǎn)化為指令信號(hào)，控制相應(yīng)的伺服電機(jī)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手臂實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作。
[0030]所述主控制面板優(yōu)選為舞臺(tái)控制總面板，操作人員只需要通過(guò)該主控制面板輸入控制指令，就能控制所述機(jī)械手臂實(shí)現(xiàn)相應(yīng)舞臺(tái)表演動(dòng)作。
[0031]優(yōu)選地，所述機(jī)械手臂的端部設(shè)有手爪I，所述手爪I上設(shè)有燈具或發(fā)光面板的安裝端。以便根據(jù)舞臺(tái)表演效果的需求，在所述手爪I的安裝端上，安裝各類燈具或發(fā)光面板，如LED燈具、LED發(fā)光面板等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的舞臺(tái)燈光藝術(shù)效果。
[0032]根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實(shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于DMX512協(xié)議的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，包括驅(qū)動(dòng)器以及與其連接的伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)有用于接收和發(fā)送指令信號(hào)的驅(qū)動(dòng)模塊;其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器還包括基于DMX512協(xié)議的指令編譯模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)指令編譯模塊將接收的控制指令轉(zhuǎn)化為指令信號(hào)，控制外接的伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，還包括與所述驅(qū)動(dòng)模塊連接的外接控制面板，所述外接控制面板上設(shè)有啟動(dòng)和緊急停止開(kāi)關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述外接控制面板上還包括操作復(fù)位、設(shè)置原點(diǎn)和/或設(shè)置限位點(diǎn)的控制端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述指令編譯模塊為設(shè)有預(yù)設(shè)控制動(dòng)作的指令編譯模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)電纜、藍(lán)牙或紅外線的方式與伺服電機(jī)連接。6.—種舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)，包括機(jī)械手臂以及與其連接的控制裝置，其特征在于，所述控制裝置包括相互連接的控制器、主控制面板以及權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置;所述機(jī)械手臂包括設(shè)于手臂關(guān)節(jié)部上的導(dǎo)向器，所述導(dǎo)向器內(nèi)設(shè)有所述驅(qū)動(dòng)裝置的伺服電機(jī);所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)器與控制器連接，并將控制器發(fā)出的控制指令轉(zhuǎn)化為指令信號(hào)，控制所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手臂實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)向器與機(jī)械手臂的關(guān)節(jié)部配合相應(yīng)設(shè)有多個(gè)，各導(dǎo)向器內(nèi)均設(shè)有所述伺服電機(jī)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)相互配合設(shè)有多個(gè)，且對(duì)應(yīng)連接。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制面板為舞臺(tái)控制總面板。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的舞臺(tái)機(jī)械臂控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械手臂的端部設(shè)有手爪，所述手爪上設(shè)有燈具或發(fā)光面板的安裝端。
【文檔編號(hào)】B25J9/12GK205466218SQ201620115856
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月4日
【發(fā)明人】李輝斌
【申請(qǐng)人】李輝斌