机械手控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及机械手控制系统及控制方法，机械手控制系统，包括控制机械手运动轨迹的仿真手柄组件；将仿真手柄组件运动状态转化成可识别电信号的液压转换装置；控制机械手运动的动力装置；接收电信号、并根据电信号控制动力装置运动的信息处理装置。本发明专利技术的技术效果为：仿真手枘液压反馈控制仿真机械手，避免了机械手取料时的误差；仿真手枘有旋转功能，仿真机械手安装在车体上，可实现取料时的旋转动作。

Manipulator control system and control method

The present invention relates to a control method and control system of the manipulator, the manipulator control system, including the simulation handle assembly motion control of manipulator trajectory simulation; hydraulic handle assembly motion can be converted into electrical signal conversion device identification; powertrain control manipulator; receiving electrical signals, and according to the information processing device of electrical control signals. The dynamic movement of a device. The technical effect of the invention is: simulation handle grip hydraulic feedback simulation manipulator control, error when the manipulator is avoided; simulation handle grip rotation function, the simulation manipulator mounted on the vehicle, when the rotating action is realized.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械手领域，涉及一种。
技术介绍
随着工业生产的发展，对于机械手取料的精度和工作效率提出了更高的要求，机械手升降和伸缩的动作通常采用双手分别操纵电气手柄的方式或者二位旋钮的方式，这两种方式在机械手升降时，在水平方向存在I米左右的误差，在机械手伸缩时，在垂直方向存在I米的误差，机械手抓取工件的精度降低，需要几次操作才能准确的抓取工件，工作效率低，且机械手的操作对于操作人员的熟练程度有很高的要求，增大了用人成本。
技术实现思路
为了解决现有技术中机械手控制系统精度差的问题，本专利技术提供了一种机械手控制系统。本专利技术所采用的技术方案是:一种机械手控制系统，包括:控制机械手运动轨迹的仿真手柄组件；将仿真手柄组件运动状态转化成可识别电信号的液压转换装置；控制机械手运动的动力装置；接收电信号、并根据电信号控制动力装置运动的信息处理装置。优选的是，所述的仿真手柄组件包括手柄、与手柄连接的连杆结构，所述的连杆结构为伸缩连杆、升降连杆、主连杆与手臂形成的平行四连杆结构，所述的手柄安装在手臂上。优选的是，所述的液压转换装置包括与连杆结构连接的执行装置和仿真手柄运动数据检测装置；所述的执行装置包括升降反馈油缸和伸缩反馈油缸，所述的升降反馈油缸一端铰接在升降连杆上，一端铰接在机座上；所述的伸缩反馈油缸一端铰接在主连杆上，一端铰接在机座上；所述的仿真手柄运动数据检测装置为安装在升降反馈油缸和伸缩反馈油缸内的位移传感器，或者为安装在与升降反馈油缸和伸缩反馈油缸缸体或缸杆连接的连杆轴向方向上的连杆旋转角度检测装置。优选的是，所述的执行装置还包括固定在机座上的回转组件，所述的回转组件包括固定在机座上的回转支撑、穿过回转支撑的固定轴，固定轴上安装回转反馈角度检测装置。优选的是，所述的动力装置包括与机械手连接的执行结构及检测机械手运动数据并反馈给信息处理装置的机械手运动数据检测装置；所述的执行结构包括与机械手连接的连杆结构、与连杆结构连接的升降油缸和伸缩油缸；所述的连杆结构包括三套平行四连杆结构，分别为:下后臂、下联板、中后臂和下前臂共同构成第一平行四连杆结构，下后臂的一端与下联板的第一端铰接，下联板的第二端和中后臂的一端铰接，铰接轴安装在回转工作台上，中后臂的另一端和下前臂的一端铰接，铰接轴安装在上联板的第一端，下前臂的中间部位与下后臂的另一端铰接；下前臂、联板、上前臂和上联板共同构成第二平行四连杆结构，下前臂的另一端与联板的一端铰接，联板的另一端与上前臂的一端铰接，上前臂的另一端与上联板的第二端铰接；回转工作台、上后臂、上联板和中后臂共同构成第三平行四连杆结构，上后臂的一端与回转工作台铰接，另一端与上联板的第三端铰接；机械手安装在联板上；所述的升降油缸的缸体铰接在回转工作台上，缸杆与下联板的第三端铰接；伸缩油缸的缸体铰接在回转工作台上，缸杆与中后臂的下侧铰接。优选的是，所述的执行结构还包括安装在回转工作台上并驱动回转工作台旋转的液压马达。优选的是，所述的机械手运动数据检测装置为安装在升降油缸和伸缩油缸内的位移传感器，或者为安装在与升降油缸和伸缩油缸缸体或缸杆连接的连杆轴向方向上的连杆旋转角度检测装置。优选的是，所述的信息处理装置包括CPU控制模块、与CPU控制模块连接并接收电信号的比例阀，比例阀分别与液压转换装置和动力装置连接；所述的CPU控制模块包括设定值和实际值的偏差运算模块、偏差微分模块、速度PID运算模块、速度与电压的线性补偿模块，所述的偏差运算模块分别连接仿真手柄运动数据检测装置和机械手运动数据检测装置，所述的速度与电压的线性补偿模块连接比例阀；所述的比例阀安装在液压站上，包括升降比例阀、伸缩比例阀；所述的升降反馈油缸与升降油缸的有杆腔均连接升降比例阀的B 口，所述的升降反馈油缸与升降油缸的无杆腔均连接升降比例阀的A 口，所述的伸缩反馈油缸与伸缩油缸的有杆腔均连接伸缩比例阀的B 口，伸缩反馈油缸与伸缩油缸的无杆腔均连接伸缩比例阀的A 口。优选的是，所述的比例阀还包括安装在液压站上的回转比例阀，所述的回转比例阀连接液压马达的油口，液压马达上有回转角度检测装置。本专利技术还提供了一种机械手控制方法，其步骤为:I)手柄在外力的作用下做出运动，通过与之连接的连杆结构将运动传递给反馈油缸；2)仿真手柄运动数据检测装置检测反馈油缸运动数据，并且反馈给CPU控制模块； 3) CPU控制模块将数据转化为电信号并且通过比例阀控制机械手运动；4)机械手运动数据检测装置检测机械手运动数据，并且反馈给CPU控制模块；5)仿真手柄运动数据和机械手运动数据通过CPU控制模块进行运算，输出调整电压，通过比例阀控制机械手运动。本专利技术的技术效果为:I)采用仿真手柄仿真控制仿真机械手，避免了机械手取料时的误差，可以精确定位，操作人员手臂的运动轨迹与机械手运动轨迹一致，起到仿真效果；2)仿真手柄有旋转功能，仿真机械手安装在车体上，可以实现取料时的旋转动作；3)对操作人员水平要求不高，可以代替操作熟练的操作工人，提高了工作效率。附图说明图1是本专利技术机械手控制系统的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是图1的B-B剖视图；图4是本专利技术机械手控制系统的回转组件结构示意图；图5是本专利技术机械手仿真控制系统的信息处理装置结构示意图；图6是本专利技术仿真机械手的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图说明本专利技术的具体实施方式:如图1至图6所示，一种机械手控制系统，包括控制机械手运动轨迹的仿真手柄组件；将仿真手柄组件运动状态转化成可识别电信号的液压转换装置；控制机械手运动的动力装置；接收电信号、并根据电信号控制动力装置运动的信息处理装置。仿真手柄组件包括手柄、与手柄连接的连杆结构，连杆结构为伸缩连杆102、升降连杆104、主连杆103与手臂101形成的平行四连杆结构，手柄安装在手臂101上。液压转换装置包括与连杆结构连接的执行装置和仿真手柄运动数据检测装置；执行装置包括升降反馈油缸110和伸缩反馈油缸105，升降反馈油缸110 —端铰接在升降连杆104上，一端铰接在机座100上；伸缩反馈油缸105 —端铰接在主连杆103上，一端铰接在机座100上。仿真手柄运动数据检测装置为安装在升降反馈油缸110和伸缩反馈油缸105内的位移传感器，或者为安装在与升降反馈油缸110和伸缩反馈油缸105缸体或缸杆连接的连杆轴向方向上的连杆旋转角度检测装置。连杆A106和B107 —端铰接在一起，另一端分别铰接在主连杆103和伸缩反馈油缸105上；连杆Clll和连杆Dl 12 —端铰接在一起，连杆Dl 12另一端铰接在机座100上，连杆Clll另一端铰接在升降连杆104上。安装在与升降反馈油缸110和伸缩反馈油缸105缸体或缸杆连接的连杆轴向方向上的连杆旋转角度检测装置为安装在连杆B107与伸缩反馈油缸105铰接轴上的伸缩反馈编码器108，安装在连杆Dl 12与机座100铰接轴上的升降反馈编码器114。仿真手柄组件还包括与主连杆103下端连接的伸缩调节弹簧组109，伸缩调节弹簧组109的另一端固定在机座100底部；与升降连杆104下端连接的升降调节弹簧组113，升降调节弹簧组113的另一端固定在机座100底部。执行装置还包括固定在机座100上的回转组件，回转组件包括固定在机座100上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械手控制系统，其特征在于：包括控制机械手运动轨迹的仿真手柄组件；将仿真手柄组件运动状态转化成可识别电信号的液压转换装置；控制机械手运动的动力装置；接收电信号、并根据电信号控制动力装置运动的信息处理装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王安基，
申请(专利权)人：青岛嘉龙自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：