機械手臂的控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及于機器人領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種機械手臂的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在多連桿驅(qū)動控制技術(shù)中，動力驅(qū)動系統(tǒng)主要包括液壓驅(qū)動和電驅(qū)動兩種。一般地，大型工程機械的驅(qū)動大多采用液壓驅(qū)動系統(tǒng)以承擔(dān)大載荷，但是由于液壓驅(qū)動采用液體壓力變化進行傳動，在整個傳動過程中各個環(huán)節(jié)均會產(chǎn)生巨大的能量損耗，導(dǎo)致實際傳動效率低，能耗巨大。
[0003]而采用電驅(qū)動系統(tǒng)(如伺服驅(qū)動系統(tǒng))用于多連桿結(jié)構(gòu)在工業(yè)機器人領(lǐng)域是目前的主流。這種多連桿機器人的控制驅(qū)動方式雖然成為現(xiàn)在工業(yè)機器人的主流，但是其系統(tǒng)復(fù)雜，故并不適合于一些小運行空間、低成本要求、可能需要人機共處于同一操作范圍、維護方便、控制方法簡單的場合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施方式旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明實施方式需要提供一種機械手臂的控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明實施方式提供一種機械手臂的控制系統(tǒng)。該機械手臂包括兩個手臂構(gòu)件及桿件，該兩個手臂構(gòu)件轉(zhuǎn)動連接，該桿件的兩端分別與該兩個手臂構(gòu)件活動連接并用于分別沿該兩個手臂構(gòu)件的軸向運動以帶動該機械手臂開合，該機械手臂的控制系統(tǒng)包括控制裝置及驅(qū)動裝置。該控制裝置用于控制該驅(qū)動裝置驅(qū)動該桿件沿著該手臂構(gòu)件同步運動，該控制裝置用于獲取該機械手臂的當(dāng)前位置并判斷該當(dāng)前位置與預(yù)設(shè)位置是否相符。若是，該控制裝置用于控制該驅(qū)動裝置鎖定該桿件的位置。若否，該控制裝置用于控制該驅(qū)動裝置驅(qū)動該桿件同步運動使該機械手臂運動至該預(yù)設(shè)位置。
[0006]本發(fā)明實施方式的機械手臂的控制系統(tǒng)，對桿件進行同步控制，減少了桿件的控制復(fù)雜度，因而也能夠提高桿件的控制精度及降低桿件的控制成本，該機械手臂的控制系統(tǒng)可適用于低成本要求及控制方法簡單的輕載荷場合。
[0007]在某些實施方式中，該驅(qū)動裝置包括伺服驅(qū)動系統(tǒng)，該控制裝置用于控制該伺服驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動該桿件沿著該手臂構(gòu)件同步運動，及用于控制該伺服驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動該桿件同步運動使該機械手臂運動至該預(yù)設(shè)位置。
[0008]在某些實施方式中，該伺服驅(qū)動系統(tǒng)包括電機、傳動裝置及位置傳感器，該傳動裝置連接該電機及該桿件，該電機用于驅(qū)動該傳動裝置帶動該桿件運動，該位置傳感器用于檢測該電機的實時運動狀態(tài)；
[0009]該控制裝置用于鎖定與該桿件對應(yīng)連接的該電機的位置以鎖定該桿件的位置。
[0010]在某些實施方式中，該位置傳感器為增量式編碼器或絕對值編碼器。
[0011]在某些實施方式中，該傳動裝置包括絲桿結(jié)構(gòu)及滑塊，或皮帶模組及滑塊，該絲桿結(jié)構(gòu)連接該電機及該滑塊，該滑塊活動地連接該桿件，或該皮帶模組連接該電機及該滑塊，該滑塊活動地連接該桿件；
[0012]該控制裝置用于控制該電機通過該絲桿結(jié)構(gòu)或該皮帶模組驅(qū)動該滑塊移動以驅(qū)動該桿件沿著該手臂構(gòu)件同步運動，及用于控制該電機通過該絲桿結(jié)構(gòu)或該皮帶模組驅(qū)動該滑塊移動以驅(qū)動該桿件同步運動使該機械手臂運動至該預(yù)設(shè)位置。
[0013]在某些實施方式中，該桿件包括四桿件機構(gòu)。
[0014]在某些實施方式中，該四桿件機構(gòu)包括貝內(nèi)特機構(gòu)。
[0015]在某些實施方式中，該滑塊作為該內(nèi)貝內(nèi)特機構(gòu)的連接基礎(chǔ)，使該四桿件機構(gòu)的兩兩單桿具有相互制約的運動關(guān)系。
[0016]在某些實施方式中，該控制裝置用于獲取該機械手臂所呈的角度，并以此判斷該當(dāng)前位置與該預(yù)設(shè)位置是否相符。
[0017]在某些實施方式中，該機械手臂的控制系統(tǒng)包括絕對值編碼器，該控制裝置連接該絕對值編碼器，該絕對值編碼器用于檢測該機械手臂所呈的角度。
[0018]在某些實施方式中，該機械手臂包括串聯(lián)或并聯(lián)的多個該桿件或多個桿件組，該控制裝置用于控制該驅(qū)動裝置驅(qū)動串聯(lián)或并聯(lián)的多個該桿件或多個該桿件組中的若干個該桿件、或若干個該桿件組、或全部該桿件、或全部該桿件組運動。
[0019]在某些實施方式中，該控制裝置用于判斷該桿件或該桿件組是否需要運動；
[0020]若否，該控制裝置用于控制該驅(qū)動裝置鎖定該桿件或該桿件組的位置；
[0021]若是，該控制裝置用于控制該驅(qū)動裝置驅(qū)動該桿件或該桿件組沿著該手臂構(gòu)件同步運動。
[0022]在某些實施方式中，該桿件包括單桿機構(gòu)或者多桿件機構(gòu)。
[0023]在某些實施方式中，該多桿件機構(gòu)包括兩桿件機構(gòu)、三桿件機構(gòu)或者四桿件機構(gòu)。
[0024]在某些實施方式中，該四桿件機構(gòu)包括貝內(nèi)特機構(gòu)。
[0025]本發(fā)明實施方式的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明實施方式的實踐了解到。
【附圖說明】
[0026]本發(fā)明實施方式的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明較佳實施方式的機械手臂的控制方法的流程示意圖；
[0028]圖2是根據(jù)本發(fā)明較佳實施方式的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3是根據(jù)本發(fā)明較佳實施方式的機械手臂所用的桿件機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4是根據(jù)本發(fā)明較佳實施方式的機械手臂的控制方法的又一流程示意圖；
[0031 ]圖5是根據(jù)本發(fā)明較佳實施方式的機械手臂的控制系統(tǒng)的模塊示意圖；
[0032]圖6是根據(jù)本發(fā)明較佳實施方式的機械手臂的控制系統(tǒng)的另一模塊示意圖；
[0033]圖7是根據(jù)本發(fā)明較佳實施方式的機械手臂的控制系統(tǒng)的再一模塊示意圖；
[0034]圖8是根據(jù)本發(fā)明較佳實施方式的機械手臂的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖9是根據(jù)本發(fā)明較佳實施方式的機械手臂的控制系統(tǒng)的又一模塊示意圖；
[0036]圖10是根據(jù)本發(fā)明較佳實施方式的機械手臂所用的桿件機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖11是根據(jù)本發(fā)明較佳實施方式的機械手臂的控制系統(tǒng)的又再一模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0038]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0039]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0040]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通信;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0041]下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)定進行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或參考字母，這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式和/或設(shè)定之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的應(yīng)用和/或其他材料的使用。
[0042]請參圖1，本發(fā)明較佳實施方式提供一種機械手臂的控制方法。該機械手臂包括兩個手臂構(gòu)件以及桿件，該兩個手臂構(gòu)件轉(zhuǎn)動連接，該桿件的兩端分別與該兩個手臂構(gòu)件活動連接并用于分別沿該兩個手臂構(gòu)件的軸向運動以帶動該機械手臂開合。該機械手臂例如是過冗余機械手臂。
[0043]該機械手臂的控制方法包括步驟:
[0044]Sll，驅(qū)動該桿件沿著該手臂構(gòu)件同步運動；
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