一种机械臂控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机械臂控制系统，包括宿主机、虚拟机、机械臂控制模块、机械臂控制器、机械臂驱动件和机械臂；虚拟机安装于宿主机上，机械臂控制模块安装于虚拟机上；机械臂控制器电连接宿主机，并和机械臂控制模块通信；机械臂控制模块用于向机械臂控制器传输机械臂控制信号；机械臂控制器电连接机械臂驱动件，用于基于机械臂控制信号控制机械臂驱动件；机械臂驱动件连接机械臂，用于驱动机械臂动作。该系统具有以下有益效果：无需使用到树莓派等微型计算机，节约了成本；虚拟机的算力性能强于树莓派等微型计算机，可使机械臂的控制计算更快速；虚拟机相较于树莓派等微型计算机更加容易移植。机更加容易移植。机更加容易移植。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂控制系统


[0001]本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及一种机械臂控制系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着机器人领域的发展，各种机械臂的应用也愈发广泛。
[0003]现有机械臂的控制一般通过树莓派和个人计算机联合完成。具体的方案如图1所示，机械臂通过数据线连接用于控制机械臂的单片机；单片机和设于机械臂上的相机均通过数据线连接树莓派，树莓派上部署了机械臂控制环境，负责对图像数据进行处理与机械臂控制路径的计算；个人计算机通过WiFi与树莓派进行通信，负责输入控制信号与观察控制结果，最终在个人计算机上实现对机械臂的控制。
[0004]现有树莓派和个人计算机联合控制机械臂的方案同时需求树莓派和个人计算机，成本较高且数据传输收到WiFi的限制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种机械臂控制系统，解决了树莓派和个人计算机联合控制机械臂导致的问题。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种机械臂控制系统，包括宿主机、虚拟机、机械臂控制模块、机械臂控制器、机械臂驱动件和机械臂；
[0008]所述虚拟机安装于所述宿主机上，所述机械臂控制模块安装于所述虚拟机上；
[0009]所述机械臂控制器电连接所述宿主机，并和所述机械臂控制模块通信；所述机械臂控制模块用于向所述机械臂控制器传输机械臂控制信号；
[0010]所述机械臂控制器电连接所述机械臂驱动件，用于基于所述机械臂控制信号控制所述机械臂驱动件；/>[0011]所述机械臂驱动件连接所述机械臂，用于驱动所述机械臂动作。
[0012]可选的，所述虚拟机为linux虚拟机，所述机械臂控制器为单片机。
[0013]可选的，所述机械臂上安装有机械臂相机，所述虚拟机上还安装有图像处理模块，所述图像处理模块通信连接所述机械臂控制模块；
[0014]所述机械臂相机电连接所述宿主机，并和所述图像处理模块通信；所述图像处理模块用于基于所述机械臂相机采集的图像，确定机械臂周围环境；
[0015]其中，所述机械臂周围环境包括夹持物坐标和障碍物坐标。
[0016]可选的，所述宿主机上安装有宿主机相机；所述宿主机相机电连接所述宿主机，并和所述图像处理模块通信；
[0017]所述图像处理模块用于基于所述宿主机相机采集的图像，确定手势指令；
[0018]所述机械臂控制模块用于基于所述手势指令以及所述机械臂周围环境计算机械臂移动路径，并基于所述机械臂移动路径向所述机械臂控制器传输所述机械臂控制信号。
[0019]可选的，所述宿主机上设有第一数据接口，所述第一数据接口电连接有第一数据线，所述第一数据线远离所述宿主机的一端电连接所述机械臂控制器；所述机械臂控制器通过所述第一数据线和所述机械臂控制模块通信；
[0020]和/或，
[0021]所述宿主机上设有第二数据接口，所述第二数据接口电连接有第二数据线，所述第二数据线远离所述宿主机的一端电连接所述机械臂相机；所述机械臂相机通过所述第二数据线和所述图像处理模块通信；
[0022]和/或，
[0023]所述宿主机上设有第三数据接口，所述第三数据接口电连接有第三数据线，所述第三数据线远离所述宿主机的一端电连接所述宿主机相机；所述宿主机相机通过所述第三数据线和所述图像处理模块通信。
[0024]可选的，所述机械臂控制系统还包括用于输入控制指令的指令输入器；所述指令输入器通信连接所述宿主机，并和所述机械臂控制模块通信；
[0025]所述机械臂控制模块用于基于所述控制指令以及所述机械臂周围环境计算机械臂移动路径，并基于所述机械臂移动路径向所述机械臂控制器传输所述机械臂控制信号。
[0026]可选的，所述宿主机上设有第四数据接口，所述第四数据接口电连接有第四数据线，所述第四数据线远离所述宿主机的一端电连接所述指令输入器，所述指令输入器通过所述第四数据线和所述图像处理模块通信；
[0027]或者，所述宿主机上设有无线通信器，所述无线通信器无线通信连接所述指令输入器，所述指令输入器通过所述无线通信器和所述图像处理模块通信；
[0028]所述指令输入器为键盘。
[0029]可选的，所述宿主机上安装有宿主机操作系统，所述宿主机操作系统上安装有虚拟机平台；所述虚拟机安装于所述虚拟机平台上；
[0030]所述虚拟机包括安装于所述虚拟机平台上的虚拟机操作系统，所述机械臂控制模块和所述图像处理模块安装于所述虚拟机操作系统上；
[0031]所述虚拟机操作系统为linux操作系统；
[0032]所述宿主机操作系统为windows操作系统或macOS操作系统。
[0033]可选的，所述宿主机还包括硬件设备，所述硬件设备包括CPU、内存、硬盘和PCI设备；所述虚拟机平台用于将所述硬件设备分配给所述虚拟机。
[0034]可选的，所述机械臂相机设于所述机械臂的夹持端；所述宿主机为个人计算机，所述机械臂驱动件包括舵机和/或电机。
[0035]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0036]本专利技术提供的机械臂控制系统通过在虚拟机中安装机械臂控制模块来实现对机械臂的控制，无需使用到树莓派等微型计算机，节约了成本。进一步的，虚拟机相较于树莓派等微型计算机，可根据需求动态分配宿主机的硬件设备，例如硬盘和内存等，以更加合理地利用资源；且虚拟机的的算力性能来源于宿主机，宿主机一般采用个人计算机，性能远强于卡片式的树莓派或jetson nano等微型计算机，由此可使机械臂的控制计算更快速。
[0037]此外，传统方式采用个人电脑和树莓派联合控制机械臂，那么移植控制环境时要使用额外的TF卡备份树莓派，还要备份个人电脑的相关信息；而本专利技术提供的机械臂控制
系统可将虚拟机整体移植，可移植性强且移植方便快捷。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0039]本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。
[0040]图1为现有技术提供的机械臂控制系统的结构示意图；
[0041]图2为本专利技术实施例提供的机械臂控制系统的结构示意图；
[0042]图3为本专利技术实施例提供的机械臂控制系统的另一结构示意图。
[0043]图示说明：10、宿主机；11、虚拟机；12、机械臂控制模块；1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂控制系统，其特征在于，包括宿主机、虚拟机、机械臂控制模块、机械臂控制器、机械臂驱动件和机械臂；所述虚拟机安装于所述宿主机上，所述机械臂控制模块安装于所述虚拟机上；所述机械臂控制器电连接所述宿主机，并和所述机械臂控制模块通信；所述机械臂控制模块用于向所述机械臂控制器传输机械臂控制信号；所述机械臂控制器电连接所述机械臂驱动件，用于基于所述机械臂控制信号控制所述机械臂驱动件；所述机械臂驱动件连接所述机械臂，用于驱动所述机械臂动作。2.根据权利要求1所述的机械臂控制系统，其特征在于，所述虚拟机为linux虚拟机，所述机械臂控制器为单片机。3.根据权利要求1所述的机械臂控制系统，其特征在于，所述机械臂上安装有机械臂相机，所述虚拟机上还安装有图像处理模块，所述图像处理模块通信连接所述机械臂控制模块；所述机械臂相机电连接所述宿主机，并和所述图像处理模块通信；所述图像处理模块用于基于所述机械臂相机采集的图像，确定机械臂周围环境；其中，所述机械臂周围环境包括夹持物坐标和障碍物坐标。4.根据权利要求3所述的机械臂控制系统，其特征在于，所述宿主机上安装有宿主机相机；所述宿主机相机电连接所述宿主机，并和所述图像处理模块通信；所述图像处理模块用于基于所述宿主机相机采集的图像，确定手势指令；所述机械臂控制模块用于基于所述手势指令以及所述机械臂周围环境计算机械臂移动路径，并基于所述机械臂移动路径向所述机械臂控制器传输所述机械臂控制信号。5.根据权利要求4所述的机械臂控制系统，其特征在于，所述宿主机上设有第一数据接口，所述第一数据接口电连接有第一数据线，所述第一数据线远离所述宿主机的一端电连接所述机械臂控制器；所述机械臂控制器通过所述第一数据线和所述机械臂控制模块通信；和/或，所述宿主机上设有第二数据接口，所述第二数据接口电连接有第二数据线，所述第二数据线远离所述宿主机的一端电连接所述机械臂相机；所述机械臂相机通过所述第二数据线和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子豪，黄文勇，李炜堂，盘金凤，
申请(专利权)人：轮趣智能科技东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：