一种模块化的遥操作机械臂控制器制造技术

本发明专利技术揭示了一种模块化的遥操作机械臂控制器，其包括至少一个转动模块和至少一个摆动模块，转动模块又包括转动端件和转动根件，该转动端件与该转动根件相互可旋转连接，并且连接处安装有角度传感器，摆动模块又包括摆动端件和摆动根件，该摆动端件与该摆动根件相互可摆动连接，连接处安装有角度传感器。该模块化的遥操作机械臂控制器结构简单且灵活，在设计支持范围内，可以搭建任意自由度和连接顺序的串联型动作传感机械臂，当需要控制不同自由度数量、不同运动副连接顺序的不同种类机械臂时，可以通过连接若干已有模块、调整各个模块的限位机构，来构成适用不同机器人机械臂的控制器。

A modular teleoperation manipulator controller

The invention discloses a teleoperation robot arm controller module, which comprises at least one rotating module and at least one swing rotation module, module includes rotating end parts and turning the root, rotating end piece and the root are rotatably connected to rotate, and the connecting parts are equipped with swing angle sensor module includes swing end piece and swing the swing end root, and the root part can swing swing connection connection is installed at the angle sensor. The modular manipulator teleoperation controller has the advantages of simple structure and flexible support in the design range, can build any degree of freedom and order of joint series motion sensing arm, when different types of mechanical arm control different number of degrees of freedom, different pair connection order, by connecting several limiting mechanism the existing adjustment module, each module, a controller for different robot manipulator.

【技术实现步骤摘要】
一种模块化的遥操作机械臂控制器
本专利技术的实施例涉及机器人控制器，具体而言，涉及一种模块化的遥操作机械臂控制器。
技术介绍
在机器人技术的应用过程中，让机械臂独立决策并执行复杂的动作、乃至于多个机械臂的工作协作，仍然是一个难题。因此在很多情况下，由传感器捕捉人类动作，再由机器人机械臂重复出来，即以人的动作控制机器人的过程，仍然具有广阔的应用场景。此种模式称为主从式遥操作。在捕捉人类动作的传感器及设备中，较常见的一种是由角度传感机构串联构成的传感机械臂(主机械臂)。这种传感机械臂通常被绑定在控制人的手臂上，随着控制人的动作，向被控制机械臂不断传送控制人各个关节(自由度)的角度值；或者由控制人抓持一端，牵引传感机械臂到达目标姿态。但是现有该类传感机械臂结构具有以下局限性：1、自由度固定，不能根据需求增减自由度。各个关节种类连接顺序固定，不能根据需求调整连接顺序。因此其无法灵活地控制不同结构的机器人机械臂。2、动作错位后无法进行及时反馈。或需要增加机械结构才能够进行反馈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种模块化的遥操作机械臂控制器。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种模块化的遥操作机械臂控制器，包括至少一个转动模块和至少一个摆动模块，转动模块又包括转动端件和转动根件，该转动端件与该转动根件相互可旋转连接，并且连接处安装有角度传感器，摆动模块又包括摆动端件和摆动根件，该摆动端件与该摆动根件相互可摆动连接，连接处安装有角度传感器。此外，本专利技术还提供如下附属技术方案：优选地，转动端件的其中一端设置有第一凸接头，另一端与所述转动根件连接、且该端的侧壁设置有转动限位杆；所述转动根件的其中一端与转动端件连接、且该端的侧壁设置有可与转动限位杆相互抵靠的转动挡杆，另一端设置有第一凹接口。优选地，摆动端件的其中一端设置有第二凸接头，另一端设置有第一连接头，该第一连接头上设置有摆动限位杆；所述摆动根部的其中一端设置有第二凹接口，另一端设置有与第一连接头相互连接的第二连接头、以及可与摆动限位杆相互抵靠的摆动挡杆。优选地，转动模块和摆动模块上分别安装有发光元件；当被控制机械臂的实际位置与所述机械臂控制器的指令发生错位时，相应部位的发光元件受控启动，给予光反馈。优选地，转动模块和摆动模块上分别安装有振动元件；当被控制机械臂的实际位置与所述机械臂控制器的指令发生错位时，相应部位的振动元件受控启动，给予振动反馈。优选地，转动模块和摆动模块上分别安装有发声元件；当被控制机械臂的实际位置与所述机械臂控制器的指令发生错位时，相应部位的发声元件受控启动，给予声音反馈。优选地，模块化的遥操作机械臂控制器还包括直线延长模块，该直线延长模块包括呈直形，具有两个相互平行的端面，其中一端面设置有第三凸接头，另一端面设置有第三凹接口。优选地，模块化的遥操作机械臂控制器还包括转向模块，该转向模块包括呈弧形弯曲形，具有两个相互垂直的端面，其中一端面设置有第四凸接头，另一端面设置有第四凹接口。相比于现有技术，本专利技术的优势在于：1、结构简单且灵活，在设计支持范围内，可以搭建任意自由度和连接顺序的串联型动作传感机械臂，当需要控制不同自由度数量、不同运动副连接顺序的不同种类机械臂时，可以通过连接若干已有模块、调整各个模块的限位机构，来构成适用不同机器人机械臂的控制器。2、具有低成本的灯光信号、振动信号、及声音信号反馈结构，向控制人清晰传递错位信息，并且不增加额外的机械结构和过高的成本。当执行机械臂的实际位置与机械臂控制器的指令发生错位时，机械臂控制器发出灯光信号进行反馈，指示出错位的方向和错位程度，另外通过发声装置、振动装置产生额外的声音、振动信号来加强对控制人的提示注意效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，并非对本专利技术的限制。图1是本专利技术实施例的模块化的遥操作机械臂控制器的结构示意图。图2是转动模块的立体图；本图未安装发光元件。图3是图2的爆炸图。图4是执行机械臂发生错位时，转动模块的灯光反馈示意图，图中颜色较深的灯视为发光状态。图5是摆动模块的立体图。图6是图5的爆炸图。图7是执行机械臂发生错位时，摆动模块的灯光反馈示意图，图中颜色较深的灯视为发光状态。图8是直线延长模块立体图。图9是转向模块立体图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术技术方案作进一步非限制性的详细描述。图1所示的模块化的遥操作机械臂控制器包括有握持器100、转动模块101、直线延长模块102、摆动模块103、转向模块104、以及固定基体105；其中的转动模块和摆动模块起到关节活动作用，为主要部件；直线延长模块和转向模块分别起到延长作用和调整方向作用，为辅助部件。本专利技术的遥操作机械臂控制器可远程控制执行机械臂运动，控制原理大致为：由角度传感器检测本遥操作机械臂控制器转动模块和摆动模块的运动角度值，然后将角度值信号远程发送到执行机械臂，执行机械臂的主控制器根据角度值控制相应关节的伺服电机转动对应角度，即完成控制及执行动作。如图2和图3所示，转动模块主要包括转动端件1和转动根件2。转动端件1的主体呈圆柱形；在该主体其中一端的端面中间设置有第一凸接头3，该第一凸接头3呈方块状，另一端的端面中间设置有连接孔(图未示)，同时该端外侧壁(内侧壁同样适用)上设置有两根转动限位杆4，该两根转动限位杆4往外径向延伸。转动根件2的主体呈圆柱形；在该主体其中一端的端面中间设置有收容槽5，同时该端外侧壁(内侧壁同样适用)上设置有转动挡杆6，该转动挡杆6轴向往上延伸，另一端的端面中间设置第一凹接口6，该第一凹接口6凹入主体内，并且呈方块状。转动端件1与转动根件2相互可旋转连接，连接处安装有第一角度传感器7。具体地，第一角度传感器7的头部固定安装在转动根件2的收容槽5内，第一角度传感器7的传动杆插入转动端件1的连接孔内。一旦转动端件1或转动根件2发生转动，第一角度传感器7即可测出转动角度。在转动到一定角度后，两根转动限位杆4的其中一根会与转动挡杆6发生抵靠，限制转动幅度。本实施例，两根转动限位杆4的位置可调，其绝对位置限制了关节运动的极限点，它们之间的圆弧长度决定了关节运动的角度幅度范围。如图4所示，转动模块上安装有若干发光元件30作为主要错位反馈提示元件。发光元件30安装在转动端件1的表面，环绕整个端件，以使控制人无论从哪个角度都易于观察到，不易被遮挡。发光元件30分为2组，呈相反的箭头形状，分别指示2个解除错位方向。如图5例，转动模块在顺时针旋转方向发生了错位时，点亮向右指示灯光，提示用户将控制器转动模块端件向逆时针方向旋转，即可解除错位状态。发光元件30的点亮方式为闪亮，错位程度越大，则灯光闪亮越频繁，对控制人的提示效果也更强。转动模块上还安装发声元件(图未示)和振动元件(图未示)，发生错位时，发声元件发出警报，振动元件发出振动，多种形式进行错位反馈。见图5和图6，摆动模块主要包括摆动端件11和摆动根件12。摆动端件11的主体呈圆柱形；在该主体其中一端的端面中间设置有第二凸接头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化的遥操作机械臂控制器，其特征在于：其包括至少一个转动模块和至少一个摆动模块，转动模块又包括转动端件和转动根件，该转动端件与该转动根件相互可旋转连接，并且连接处安装有角度传感器，摆动模块又包括摆动端件和摆动根件，该摆动端件与该摆动根件相互可摆动连接，连接处安装有角度传感器。

【技术特征摘要】
1.一种模块化的遥操作机械臂控制器，其特征在于：其包括至少一个转动模块和至少一个摆动模块，转动模块又包括转动端件和转动根件，该转动端件与该转动根件相互可旋转连接，并且连接处安装有角度传感器，摆动模块又包括摆动端件和摆动根件，该摆动端件与该摆动根件相互可摆动连接，连接处安装有角度传感器。2.根据权利要求1所述的模块化的遥操作机械臂控制器，其特征在于：所述转动端件的其中一端设置有第一凸接头，另一端与所述转动根件连接、且该端的侧壁设置有转动限位杆；所述转动根件的其中一端与转动端件连接、且该端的侧壁设置有可与转动限位杆相互抵靠的转动挡杆，另一端设置有第一凹接口。3.根据权利要求1所述的模块化的遥操作机械臂控制器，其特征在于：所述摆动端件的其中一端设置有第二凸接头，另一端设置有第一连接头，该第一连接头上设置有摆动限位杆；所述摆动根部的其中一端设置有第二凹接口，另一端设置有与第一连接头相互连接的第二连接头、以及可与摆动限位杆相互抵靠的摆动挡杆。4.根据权利要求1所述的模块化的遥操作机械臂控制器，其特征在于：所述转动模块和所述摆动...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙柳，
申请(专利权)人：蒙柳，
类型：发明
国别省市：广西,45