一种多控机械臂装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种多控机械臂装置，包括用于控制机械臂舵机组的第一控制器以及用于采集手势感应手套动作的第二控制器，所述第一控制器通过串口与微控制芯片连接以及蓝牙模块连接用以与微控制芯片和蓝牙模块进行信息交互，第一控制器通过SPI通信与无线模块连接用以接收手势感应手套动作信号，所述第一控制器通过控制线连接舵机组用以通过舵机组对机械臂进行控制；所述舵机组安装在机械臂上用以根据第一控制器的控制信号进行动作从而对机械臂进行控制。采用手机app、电脑客户端、手势感应手套及自动运行等多种控制方式，在不同的工作环境下切换适合的控制方式，使得机械臂可以更好地应用于不同的工作，减少操作难度。

A Multi-control Manipulator Device

The utility model provides a multi-control manipulator device, which includes a first controller for controlling the steering unit of the manipulator and a second controller for collecting gesture-sensing glove action. The first controller is connected with a microcontroller through a serial port and a Bluetooth module to exchange information with a microcontroller and a Bluetooth module. The first controller communicates with wireless via SPI. Module connection is used to receive gesture induction glove action signal. The first controller connects the rudder unit to control the manipulator through the rudder unit through the control line. The rudder unit is installed on the manipulator to control the manipulator according to the control signal of the first controller. Using mobile app, computer client, gesture sensing glove and automatic operation and other control modes, suitable control modes can be switched in different working environments, so that the manipulator can be better applied to different work and reduce the difficulty of operation.

【技术实现步骤摘要】
一种多控机械臂装置
本技术涉及机械臂控制领域，特别是涉及一种多控机械臂装置。
技术介绍
随着嵌入式技术的发展，工业生产也越来越自动化，若是机械臂与物联网结合起来，将会使得工业生产与科考技术更加进步，通过多种控制方式让机械臂具备多种功能，适应不同环境与人群，并具备各种数据传输功能，可以更好地完成工作需求是机械臂发展的一个重要的方向。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多控机械臂装置，能够提供手机APP控制、手势感应手套控制以及上位机控制等多种控制方式，让机械臂控制更加的多元化。本技术的技术方案：一种多控机械臂装置，包括用于控制机械臂舵机组的第一控制器以及用于采集手势感应手套动作的第二控制器，所述第一控制器通过串口与微控制芯片连接以及蓝牙模块连接用以与微控制芯片和蓝牙模块进行信息交互，第一控制器通过SPI通信与无线模块连接用以接收手势感应手套动作信号，所述第一控制器通过控制线连接舵机组用以通过舵机组对机械臂进行控制；所述微控制芯片通过USB线连接摄像头用以接收摄像头采集的图像信息，微控制芯片通过局域网连接PC机用以对第一微控制芯片进行信息交互；所述第二控制器通过SPI通信连接无线模块发送端，无线模块发送端与无线模块进行无线通信，第二控制器通过集成总线连接安装在手势感应手套上的三轴加速度传感器；所述蓝牙模块与智能终端进行蓝牙通信连接；所述舵机组安装在机械臂上用以根据第一控制器的控制信号进行动作从而对机械臂进行控制。所述舵机组包括用于控制机械臂旋转的第一舵机，用于控制机械臂的抬起与低下的第二舵机，用于控制机械臂的机械爪旋转的第三舵机以及用于控制机械臂机械爪张开与闭合的第四舵机。所述第一舵机、第二舵机、第三舵机以及第四舵机采用FutabaS-9001型舵机。所述第一控制器和第二控制器采用STM32系列单片机。所述微控制芯片采用S3C2440芯片。所述蓝牙模块采用HC-05的蓝牙模块。所述无线模块采用NRF24L01芯片。所述智能终端为带有蓝牙装置的智能手机或PAD。所述三轴加速度传感器采用ADXL345传感器。所述通信模块使用101规约、104规约或者modbus规约与上位机通信。本技术的有益效果是：机械臂旁有摄像头，可以对机械臂或周围环境进行视频监控，在机械臂周围有人或物体阻挡的时候能够及时的停止机械臂，确保机械臂的操作安全，采用手机app、电脑客户端、手势感应手套及自动运行等多种控制方式，在不同的工作环境下切换适合的控制方式，使得机械臂可以更好地应用于不同的工作，减少操作难度。附图说明图1为本技术原理结构示意图；图2为本技术的手势感应手套示意图。图中标号分别表示：1—第一控制器，2—摄像头，3—微控制芯片，4—PC机，5—舵机组，6—无线模块，7—蓝牙模块，8—无线模块发送端，9—第二控制器，10—三轴加速度传感器。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术的技术方案：一种多控机械臂装置，包括用于控制机械臂舵机组的第一控制器1以及用于采集手势感应手套动作的第二控制器9，所述第一控制器1通过串口与微控制芯片3连接以及蓝牙模块7连接用以与微控制芯片3和蓝牙模块7进行信息交互，第一控制器1通过SPI通信与无线模块6连接用以接收手势感应手套动作信号，所述第一控制器1通过控制线连接舵机组5用以通过舵机组5对机械臂进行控制；所述微控制芯片3通过USB线连接摄像头2用以接收摄像头2采集的图像信息，微控制芯片3通过局域网连接PC机4用以对第一微控制芯片1进行信息交互；所述第二控制器9通过SPI通信连接无线模块发送端8，无线模块发送端8与无线模块6进行无线通信，第二控制器9通过集成总线连接安装在手势感应手套上的三轴加速度传感器10；所述蓝牙模块7与智能终端进行蓝牙通信连接；所述舵机组5安装在机械臂上用以根据第一控制器1的控制信号进行动作从而对机械臂进行控制。所述舵机组5包括用于控制机械臂旋转的第一舵机，用于控制机械臂的抬起与低下的第二舵机，用于控制机械臂的机械爪旋转的第三舵机以及用于控制机械臂机械爪张开与闭合的第四舵机。所述第一舵机、第二舵机、第三舵机以及第四舵机采用日本双叶电子工业株式会社的FutabaS-9001型舵机。所述第一控制器1和第二控制器9采用意法半导体生产的STM32系列单片机。所述微控制芯片3采用三星电子生产的S3C2440芯片。所述蓝牙模块7采用HC-05的蓝牙模块。所述无线模块6采用NRF24L01芯片。所述智能终端为带有蓝牙装置的智能手机或PAD。所述三轴加速度传感器10采用ADI公司的ADXL345传感器。使用手机蓝牙进行直接精确控制，使机械臂做出不同动作，方便快捷，适合家庭中的民用机械臂使用。使用电脑客户端对机械臂进行控制，方便工业生产中的远程控制。使用手势感应手套对机械臂进行控制，使得人可以方便快捷的控制机械臂，如同控制自己的手一般，此项功能可以应用于人型机器人，比其他操控方式更能快速控制，更能适合人类形态的机器人的操控。本设计配置了实时监控的摄像头，在局域网的任意一台电脑都可以实时监控或控制机械臂，为远程控制和实时了解信息提供便利。由于本设计提供了多种控制方式，可以让机械臂适应在不同的需求下工作。有许多功能还有待改进与添加，比如：STM32控制的机械臂与S3C2440开发板之间可以使用两个zigbee进行连接，一个是协调器，一个是终端，这样一来，不仅可以使得开发板可以远程管理机械臂，更是可以同时管理多个机械臂。可以在客户端上显示所有设备的标识符，设计完整的协议，使得用户可以选择控制哪一个终端。手势感应手套添加多个传感器，能更好地让机械臂模拟人手的动作。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多控机械臂装置，其特征在于：包括用于控制机械臂舵机组的第一控制器以及用于采集手势感应手套动作的第二控制器，所述第一控制器通过串口与微控制芯片连接以及蓝牙模块连接用以与微控制芯片和蓝牙模块进行信息交互，第一控制器通过SPI通信与无线模块连接用以接收手势感应手套动作信号，所述第一控制器通过控制线连接舵机组用以通过舵机组对机械臂进行控制；所述微控制芯片通过USB线连接摄像头用以接收摄像头采集的图像信息，微控制芯片通过局域网连接PC机用以对第一微控制芯片进行信息交互；所述第二控制器通过SPI通信连接无线模块发送端，无线模块发送端与无线模块进行无线通信，第二控制器通过集成总线连接安装在手势感应手套上的三轴加速度传感器；所述蓝牙模块与智能终端进行蓝牙通信连接；所述舵机组安装在机械臂上用以根据第一控制器的控制信号进行动作从而对机械臂进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种多控机械臂装置，其特征在于：包括用于控制机械臂舵机组的第一控制器以及用于采集手势感应手套动作的第二控制器，所述第一控制器通过串口与微控制芯片连接以及蓝牙模块连接用以与微控制芯片和蓝牙模块进行信息交互，第一控制器通过SPI通信与无线模块连接用以接收手势感应手套动作信号，所述第一控制器通过控制线连接舵机组用以通过舵机组对机械臂进行控制；所述微控制芯片通过USB线连接摄像头用以接收摄像头采集的图像信息，微控制芯片通过局域网连接PC机用以对第一微控制芯片进行信息交互；所述第二控制器通过SPI通信连接无线模块发送端，无线模块发送端与无线模块进行无线通信，第二控制器通过集成总线连接安装在手势感应手套上的三轴加速度传感器；所述蓝牙模块与智能终端进行蓝牙通信连接；所述舵机组安装在机械臂上用以根据第一控制器的控制信号进行动作从而对机械臂进行控制。2.根据权利要求1所述的一种多控机械臂装置，其特征在于：所述舵机组包括用于控制机械臂旋转的第一舵机，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤莉莉，王胜，刘进，程升强，卢志超，汪玉凤，
申请(专利权)人：湖北大学知行学院，
类型：新型
国别省市：湖北,42