【技术实现步骤摘要】
一种仿生手系统和控制方法
[0001]本专利技术属于机械手
,涉及一种仿生手系统和控制方法。
技术介绍
[0002]随着科学技术的快速发展,仿生机械手不断涌现,可以通过控制仿生手实现各种灵巧动作从而完成复杂的操作任务。现存的机械手驱动方式中,气动仿生机械手的执行器性能优秀,而且气动系统对外部环境要求较低,可以满足在非结构化环境中下的作业需求。但是气动驱动仿生手控制精度较低,而且撤去气压时,响应速度较慢,仿生手不能及时做出下一个灵巧动作,大大影响仿生手的效率性能。同时现存的机械控制缺乏遥操作控制功能,遥操作系统能够使得工作人员在安全场所远距离操作仿生手执行复杂任务。
技术实现思路
[0003]为了克服上述现有技术中存在的问题,本专利技术提出一种仿生手系统和控制方法,可以遥操作控制仿生手代替人手在非结构化的危险环境下完成复杂任务以保障工作人员的安全,同时提高了气动驱动的仿生手动作精度和响应速度。
[0004]本专利技术解决上述问题的技术方案是:
[0005]一种仿生手系统,其特殊之处在于:
[0006]包括主控制端、刚柔仿生手以及从控制端;
[0007]主控制端包括数据手套、便携式计算机、近端自组网设备,从控制端包括气泵、正负压控制箱、远端自组网设备;
[0008]数据手套用于实时采集操作人员手部每个关节弯曲的数据并传送给便携式计算机,便携式计算机处理数据后转换为控制指令,通过近端自组网设备将控制指令传送给远端自组网设备,
[0009]气泵与正负压控制 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种仿生手系统,其特征在于:包括主控制端(200)、刚柔仿生手(300)以及从控制端(400);主控制端(200)包括数据手套(21)、便携式计算机(22)、近端自组网设备(24),从控制端(400)包括气泵(41)、正负压控制箱(43)、远端自组网设备(44);数据手套(21)用于实时采集操作人员手部每个关节弯曲的数据并传送给便携式计算机(22),便携式计算机(22)处理数据后转换为控制指令,通过近端自组网设备(24)将控制指令传送给远端自组网设备(44);气泵(41)与正负压控制箱(43)连接,正负压控制箱(43)接收远端自组网设备(44)的信息,并根据控制指令控制气泵(41)给刚柔仿生手(300)的波纹管执行器(31)打气或者抽气,从而实现控制刚柔仿生手(300)。2.根据权利要求1所述的一种仿生手系统,其特征在于:主控制端(200)还包括人机交互界面(23),便携式计算机(22)将数据手套(21)的数据在人机交互界面(23)上显示。3.根据权利要求2所述的一种仿生手系统,其特征在于:近端自组网设备(24)与远端自组网设备(44)采取的通信协议是TCP/IP协议进行通信。4.根据权利要求3所述的一种仿生手系统,其特征在于:气泵(41)包括微型打气泵(411)和微型抽气泵(412);正负压控制箱(43)包括正负压驱动器(421)、正压表(403)、负压表(404)和输入输出模块(406);正负压驱动器(421)包括正压电磁比例阀(407)、负压电磁比例阀(408)、电控选择阀(410)以及脉冲触发开关控制模块(409);微型打气泵(411)和微型抽气泵(412)分别与正压表(403)、负压表(404)连接,正压表(403)另一端与正压电磁比例阀(407)连接,负压表(404)另一端与负压电磁比例阀(408)连接,正压电磁比例阀(407)和负压电磁比例阀(408)的输出气管都与电控选择阀(410)连接,正压电磁比例阀(407)和负压电磁比例阀(408)的控制线都与输入输出模块(406)连接,脉冲触发开关控制模块(409)的信号线与输入输出模块(406)连接,电控选择阀(410)的电源(42)线与脉冲触发控制模块连接,电控选择阀(410)的输出气管与波纹管执行器(31)连接。5.根据权利要求4所述的一种仿生手系统,其特征在于:还包括电源(42),电源(42)用于给微型打气泵(411)、微型抽气泵(412)、输入输出模块(406)供电。6.根据权利要求5所述的一种仿生手系统,其特征在于:输入输出模块(406)包括若干个输出引脚,每两个输出引脚与一个正负压驱动器(421)连接,每个正负压驱动器(421)的输出气管与一个执行器连接。7.根据权利要求6所述的一种仿生手系统,其特征在于:输入输出模块(406)包括十个AI通道和十个AO通道。8.根据权利要求7所述的一种仿生手系统,其特征在于:包括手掌一(10)和手掌二(4),手掌一(10)和手掌二(4)通过手掌转动连接部分(6)连接形成转动副,拇指(11)与手掌一(10)通过拇指转动连接部分(8)连接形成转动副;所述手掌一(10)和手掌二(4)分别具有掌心侧和手背侧;所述手掌转动连接部分(6)包括转轴、波纹管驱动器执行器和两个拉簧,手掌一(10)和手掌二(4)通过转轴铰接,所述波纹管驱动器执行器的两端分别通过固定件与手掌一(10)和手掌二(4)的手背侧连接,两个
拉簧位于波纹管驱动器执行器的两侧,两个拉簧的两端分别固定在手...
【专利技术属性】
技术研发人员:李敏,张超宙,何博,徐光华,谢俊,李晓玲,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。