一种水下电动机械臂人机交互控制集成系统技术方案

本发明专利技术提供了一种水下电动机械臂人机交互控制集成系统，其特征在于，其按功能模块划分，包括人机交互控制模块和机械臂运动控制模块，所述人机交互控制模块负责人机交互功能，包括主端控制子模块、任务规划子模块、场景仿真子模块和安全监控子模块，所述机械臂运动控制模块包括机械臂伺服控制模块和运动控制硬件，所述机械臂伺服控制模块负责机械臂的运动控制实施，包括运动接口程序，运动规划系统，以及运动学计算，所述运动控制硬件包括机械臂本体和传感器。本发明专利技术完善了水下电动机械臂功能，降低水下电动机械臂的控制难度，实现水下电动机械臂与航天员的训练配合。该系统具有易操作、高安全性、高可靠性的优点，具有很高的应用价值。用价值。用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种水下电动机械臂人机交互控制集成系统


[0001]本专利技术属于机械臂机电控制技术，具体涉及水下电动机械臂人机交互控制集成系统。

技术介绍

[0002]水下电动机械臂是特种环境机器人的一类，在水下训练、潜水作业、深海探测中有所应用。随着科技和社会的快速发展，计算机软件工程变得越来越重要，各行各业的机械自动化、智能化控制、互联网、物联网等等对软件开发的效率、控制或运行速度等要求越来越多。
[0003]在水下电动机械臂操作过程中，需要在以安全为前提下，进行多种控制模式操作，操作过程中需要满足安全、防止误操作、摄像监视要求、机械臂运动的平滑性、机械臂运动和状态参数显示功能、末端避障距离、速度限制功能、运动急停功能、控制命令记忆功能、摄像监视并存储功能。
[0004]水下电动机械臂也可以用于辅助航天员进行水下失重模拟训练，从而节省航天员训练时间，提高航天员训练效率。为保障操作员对水下电动机械臂进行安全、流畅操作使用，在满足这些功能基础上，需要对操作台人机交互各个操作、控制、监视等模块进行系统集成。现有的传统机械臂操作复杂，人机交互体验本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下电动机械臂人机交互控制集成系统，其特征在于，其按功能模块划分，包括人机交互控制模块和机械臂运动控制模块，所述人机交互控制模块负责人机交互功能，包括主端控制子模块、任务规划子模块、场景仿真子模块和安全监控子模块，所述机械臂运动控制模块包括机械臂伺服控制模块和运动控制硬件，所述的主端控制子模块负责机械臂的位置控制、指令的输入功能；所述的任务规划子模块负责预编程中任务的创建、编辑和执行；所述的虚拟场景仿真模块负责显示虚拟3D机械臂水下工作环境，对运动控制指令进行仿真分析，并能与实际机械臂本体实时匹配相应的位置及动作；所述的安全监控子模块负责安装在机械臂上的相机实时数据显示，机械臂关节的连接状态、使能状态、位置的数据显示，漏水、碰撞、绝缘、接地检测的安全状态反馈及水下相关设备的管理工作，所述机械臂伺服控制模块负责机械臂的运动控制实施，包括运动接口程序，运动规划系统，以及运动学计算，所述运动控制硬件包括机械臂本体和传感器。2.根据权利要求1所述的水下电动机械臂人机交互控制集成系统，其特征在于，所述人机交互控制模块与机械臂运动控制模块选用EtherCAT通信接口。3.根据权利要求1所述的水下电动机械臂人机交互控制集成系统，其特征在于，其进一步包括人机交互界面，使用者在所述人机交互界面上输入控制参数，通过点击各个功能按钮，实现参数设置、模型仿真及运动控制。4.根据权利要求1所述的水下电动机械臂人机交互控制集成系统，其特征在于，其进一步包括人机交互控制操作台，所述人机交互控制操作台包括显示屏、控制操作台、平动手控器、转动手控器、电柜电源指示灯、操作台电源指示灯、急停按钮、屏幕切换器。5.根据权利要求4所述的水下电动机械臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文奇，谷程鹏，韩亮亮，杨健，杨永常，朱天持，卓新，陈超云，张得礼，王志国，张宇，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：