專利名稱：機(jī)械手控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械手領(lǐng)域，涉及一種機(jī)械手控制系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)于機(jī)械手取料的精度和工作效率提出了更高的要求，機(jī)械手升降和伸縮的動(dòng)作通常采用雙手分別操縱電氣手柄的方式或者二位旋鈕的方式，這兩種方式在機(jī)械手升降時(shí)，在水平方向存在I米左右的誤差，在機(jī)械手伸縮時(shí)，在垂直方向存在I米的誤差，機(jī)械手抓取工件的精度降低，需要幾次操作才能準(zhǔn)確的抓取工件，工作效率低，且機(jī)械手的操作對(duì)于操作人員的熟練程度有很高的要求，增大了用人成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)械手控制系統(tǒng)精度差的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種機(jī)械手控制系統(tǒng)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種機(jī)械手控制系統(tǒng)，包括:控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡的仿真手柄組件；將仿真手柄組件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化成可識(shí)別電信號(hào)的液壓轉(zhuǎn)換裝置；控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置；接收電信號(hào)、并根據(jù)電信號(hào)控制動(dòng)力裝置運(yùn)動(dòng)的信息處理裝置。優(yōu)選的是，所述的仿真手柄組件包括手柄、與手柄連接的連桿結(jié)構(gòu)，所述的連桿結(jié)構(gòu)為伸縮連桿、升降連桿、主連桿與手臂形成的平行四連桿結(jié)構(gòu)，所述的手柄安裝在手臂上。優(yōu)選的是，所述的液壓轉(zhuǎn)換裝置包括與連桿結(jié)構(gòu)連接的執(zhí)行裝置和仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置；所述的執(zhí)行裝置包括升降反饋油缸和伸縮反饋油缸，所述的升降反饋油缸一端鉸接在升降連桿上，一端鉸接在機(jī)座上；所述的伸縮反饋油缸一端鉸接在主連桿上，一端鉸接在機(jī)座上；所述的仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置為安裝在升降反饋油缸和伸縮反饋油缸內(nèi)的位移傳感器，或者為安裝在與升降反饋油缸和伸縮反饋油缸缸體或缸桿連接的連桿軸向方向上的連桿旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置。優(yōu)選的是，所述的執(zhí)行裝置還包括固定在機(jī)座上的回轉(zhuǎn)組件，所述的回轉(zhuǎn)組件包括固定在機(jī)座上的回轉(zhuǎn)支撐、穿過(guò)回轉(zhuǎn)支撐的固定軸，固定軸上安裝回轉(zhuǎn)反饋角度檢測(cè)裝置。優(yōu)選的是，所述的動(dòng)力裝置包括與機(jī)械手連接的執(zhí)行結(jié)構(gòu)及檢測(cè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)并反饋給信息處理裝置的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置；所述的執(zhí)行結(jié)構(gòu)包括與機(jī)械手連接的連桿結(jié)構(gòu)、與連桿結(jié)構(gòu)連接的升降油缸和伸縮油缸；所述的連桿結(jié)構(gòu)包括三套平行四連桿結(jié)構(gòu)，分別為:下后臂、下聯(lián)板、中后臂和下前臂共同構(gòu)成第一平行四連桿結(jié)構(gòu)，下后臂的一端與下聯(lián)板的第一端鉸接，下聯(lián)板的第二端和中后臂的一端鉸接，鉸接軸安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，中后臂的另一端和下前臂的一端鉸接，鉸接軸安裝在上聯(lián)板的第一端，下前臂的中間部位與下后臂的另一端鉸接；下前臂、聯(lián)板、上前臂和上聯(lián)板共同構(gòu)成第二平行四連桿結(jié)構(gòu)，下前臂的另一端與聯(lián)板的一端鉸接，聯(lián)板的另一端與上前臂的一端鉸接，上前臂的另一端與上聯(lián)板的第二端鉸接；回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、上后臂、上聯(lián)板和中后臂共同構(gòu)成第三平行四連桿結(jié)構(gòu)，上后臂的一端與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)鉸接，另一端與上聯(lián)板的第三端鉸接；機(jī)械手安裝在聯(lián)板上；所述的升降油缸的缸體鉸接在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，缸桿與下聯(lián)板的第三端鉸接；伸縮油缸的缸體鉸接在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，缸桿與中后臂的下側(cè)鉸接。優(yōu)選的是，所述的執(zhí)行結(jié)構(gòu)還包括安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上并驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的液壓馬達(dá)。優(yōu)選的是，所述的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置為安裝在升降油缸和伸縮油缸內(nèi)的位移傳感器，或者為安裝在與升降油缸和伸縮油缸缸體或缸桿連接的連桿軸向方向上的連桿旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置。優(yōu)選的是，所述的信息處理裝置包括CPU控制模塊、與CPU控制模塊連接并接收電信號(hào)的比例閥，比例閥分別與液壓轉(zhuǎn)換裝置和動(dòng)力裝置連接；所述的CPU控制模塊包括設(shè)定值和實(shí)際值的偏差運(yùn)算模塊、偏差微分模塊、速度PID運(yùn)算模塊、速度與電壓的線性補(bǔ)償模塊，所述的偏差運(yùn)算模塊分別連接仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置和機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置，所述的速度與電壓的線性補(bǔ)償模塊連接比例閥；所述的比例閥安裝在液壓站上，包括升降比例閥、伸縮比例閥；所述的升降反饋油缸與升降油缸的有桿腔均連接升降比例閥的B 口，所述的升降反饋油缸與升降油缸的無(wú)桿腔均連接升降比例閥的A 口，所述的伸縮反饋油缸與伸縮油缸的有桿腔均連接伸縮比例閥的B 口，伸縮反饋油缸與伸縮油缸的無(wú)桿腔均連接伸縮比例閥的A 口。優(yōu)選的是，所述的比例閥還包括安裝在液壓站上的回轉(zhuǎn)比例閥，所述的回轉(zhuǎn)比例閥連接液壓馬達(dá)的油口，液壓馬達(dá)上有回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置。本發(fā)明還提供了一種機(jī)械手控制方法，其步驟為:I)手柄在外力的作用下做出運(yùn)動(dòng)，通過(guò)與之連接的連桿結(jié)構(gòu)將運(yùn)動(dòng)傳遞給反饋油缸；2)仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置檢測(cè)反饋油缸運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并且反饋給CPU控制模塊； 3) CPU控制模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并且通過(guò)比例閥控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)；4)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置檢測(cè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并且反饋給CPU控制模塊；5)仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)通過(guò)CPU控制模塊進(jìn)行運(yùn)算，輸出調(diào)整電壓，通過(guò)比例閥控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的技術(shù)效果為:I)采用仿真手柄仿真控制仿真機(jī)械手，避免了機(jī)械手取料時(shí)的誤差，可以精確定位，操作人員手臂的運(yùn)動(dòng)軌跡與機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡一致，起到仿真效果；2)仿真手柄有旋轉(zhuǎn)功能，仿真機(jī)械手安裝在車體上，可以實(shí)現(xiàn)取料時(shí)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；3)對(duì)操作人員水平要求不高，可以代替操作熟練的操作工人，提高了工作效率。


圖1是本發(fā)明機(jī)械手控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的B-B剖視圖；圖4是本發(fā)明機(jī)械手控制系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明機(jī)械手仿真控制系統(tǒng)的信息處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明仿真機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
:如圖1至圖6所示，一種機(jī)械手控制系統(tǒng)，包括控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡的仿真手柄組件；將仿真手柄組件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化成可識(shí)別電信號(hào)的液壓轉(zhuǎn)換裝置；控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置；接收電信號(hào)、并根據(jù)電信號(hào)控制動(dòng)力裝置運(yùn)動(dòng)的信息處理裝置。仿真手柄組件包括手柄、與手柄連接的連桿結(jié)構(gòu)，連桿結(jié)構(gòu)為伸縮連桿102、升降連桿104、主連桿103與手臂101形成的平行四連桿結(jié)構(gòu)，手柄安裝在手臂101上。液壓轉(zhuǎn)換裝置包括與連桿結(jié)構(gòu)連接的執(zhí)行裝置和仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置；執(zhí)行裝置包括升降反饋油缸110和伸縮反饋油缸105，升降反饋油缸110 —端鉸接在升降連桿104上，一端鉸接在機(jī)座100上；伸縮反饋油缸105 —端鉸接在主連桿103上，一端鉸接在機(jī)座100上。仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置為安裝在升降反饋油缸110和伸縮反饋油缸105內(nèi)的位移傳感器，或者為安裝在與升降反饋油缸110和伸縮反饋油缸105缸體或缸桿連接的連桿軸向方向上的連桿旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置。連桿A106和B107 —端鉸接在一起，另一端分別鉸接在主連桿103和伸縮反饋油缸105上；連桿Clll和連桿Dl 12 —端鉸接在一起，連桿Dl 12另一端鉸接在機(jī)座100上，連桿Clll另一端鉸接在升降連桿104上。安裝在與升降反饋油缸110和伸縮反饋油缸105缸體或缸桿連接的連桿軸向方向上的連桿旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置為安裝在連桿B107與伸縮反饋油缸105鉸接軸上的伸縮反饋編碼器108，安裝在連桿Dl 12與機(jī)座100鉸接軸上的升降反饋編碼器114。仿真手柄組件還包括與主連桿103下端連接的伸縮調(diào)節(jié)彈簧組109，伸縮調(diào)節(jié)彈簧組109的另一端固定在機(jī)座100底部；與升降連桿104下端連接的升降調(diào)節(jié)彈簧組113，升降調(diào)節(jié)彈簧組113的另一端固定在機(jī)座100底部。執(zhí)行裝置還包括固定在機(jī)座100上的回轉(zhuǎn)組件，回轉(zhuǎn)組件包括固定在機(jī)座100上的回轉(zhuǎn)支撐141、穿過(guò)回轉(zhuǎn)支撐141的固定軸140，固定軸140上安裝回轉(zhuǎn)反饋編碼器116。動(dòng)力裝置包括與機(jī)械手連接的執(zhí)行結(jié)構(gòu)及檢測(cè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)并反饋給信息處理裝置的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置；執(zhí)行結(jié)構(gòu)包括與機(jī)械手129連接的連桿結(jié)構(gòu)、與連桿結(jié)構(gòu)連接的升降油缸117和伸縮油缸118 ;連桿結(jié)構(gòu)包括三套平行四連桿結(jié)構(gòu)，分別為:下后臂133的一端與下聯(lián)板135的第一端鉸接，下聯(lián)板135的第二端和中后臂132的一端鉸接，鉸接軸安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)137上，中后臂132的另一端和下前臂134的一端鉸接，鉸接軸安裝在上聯(lián)板130的第一端，下前臂134的中間部位與下后臂133的另一端鉸接，下后臂133、下聯(lián)板135、中后臂132和下前臂134共同構(gòu)成第一平行四連桿結(jié)構(gòu)；下前臂134的另一端與聯(lián)板136的一端鉸接，聯(lián)板136的另一端與上前臂128的一端鉸接，上前臂128的另一端與上聯(lián)板130的第二端鉸接，下前臂134、聯(lián)板136、上前臂128和上聯(lián)板130共同構(gòu)成第二平行四連桿結(jié)構(gòu)；上后臂131的一端與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)137鉸接，另一端與上聯(lián)板130的第三端鉸接，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)137、上后臂131、上聯(lián)板130和中后臂132共同構(gòu)成第三平行四連桿結(jié)構(gòu)；所述的機(jī)械手129安裝在聯(lián)板136上；升降油缸117的缸體鉸接在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)137上，缸桿與下聯(lián)板135的第三端鉸接；伸縮油缸118的缸體鉸接在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)137上，缸桿與中后臂132的下側(cè)鉸接。執(zhí)行結(jié)構(gòu)還包括安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)137上并驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)137旋轉(zhuǎn)的液壓馬達(dá)119。機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置為安裝在升降油缸117和伸縮油缸118內(nèi)的位移傳感器，或者為安裝在與升降油缸117和伸縮油缸118缸體或缸桿連接的連桿軸向方向上的連桿旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置。安裝在與升降油缸117和伸縮油缸118缸體或缸桿連接的連桿軸向方向上的連桿旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置為安裝在下聯(lián)板135第二端的伸縮編碼器121、安裝在上聯(lián)板130第一端的升降編碼器120。信息處理裝置包括CPU控制模塊、與CPU控制模塊連接并接收電信號(hào)的比例閥，比例閥分別與液壓轉(zhuǎn)換裝置和動(dòng)力裝置連接;CPU控制模塊包括設(shè)定值和實(shí)際值的偏差運(yùn)算模塊、偏差微分模塊、速度PID運(yùn)算模塊、速度與電壓的線性補(bǔ)償模塊，偏差運(yùn)算模塊分別連接仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置和機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置，速度與電壓的線性補(bǔ)償模塊連接比例閥；比例閥安裝在液壓站上，包括升降比例閥123、伸縮比例閥124 ;升降反饋油缸110與升降油缸的有桿腔均連接升降比例閥的B 口，升降反饋油缸與升降油缸117的無(wú)桿腔均連接升降比例閥123的A 口，伸縮反饋油缸105與伸縮油缸118的有桿腔均連接伸縮比例閥124的B 口，伸縮反饋油缸105與伸縮油缸118的無(wú)桿腔均連接伸縮比例閥124的A 口。比例閥還包括安裝在液壓站上的回轉(zhuǎn)比例閥125，回轉(zhuǎn)比例閥125連接液壓馬達(dá)119的油口，液壓馬達(dá)119上有回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置為回轉(zhuǎn)編碼器122。機(jī)械手控制系統(tǒng)的工作方法，其分解過(guò)程為:I)手臂101向前伸出，升降連桿104保持不動(dòng)；伸縮連桿102和主連桿103分別繞鉸接軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，主連桿103的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)伸縮反饋油缸105伸出和連桿A106向上運(yùn)動(dòng)，連桿B107逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，伸縮反饋編碼器108接收到主連桿103旋轉(zhuǎn)角度的變化；伸縮反饋編碼器108和伸縮編碼器121的角度差值會(huì)反饋給CPU控制模塊，根據(jù)差值大小，CPU控制模塊發(fā)出信號(hào)控制伸縮比例閥124的開(kāi)口大小和流量方向，從而控制伸縮油缸118的行程和快慢，伸縮油缸118缸桿伸出，帶動(dòng)與缸桿鉸接的中后臂132繞鉸接軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，上后臂131同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)上聯(lián)板130、上前臂128、下前臂134、聯(lián)板136向前運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在聯(lián)板136上的機(jī)械手129做出前伸動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作伺服和動(dòng)作仿真的效果，并實(shí)現(xiàn)精確定位。2)手臂101往上升起，主連桿103保持不動(dòng)；伸縮連桿102向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)升降連桿104繞鉸接軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，升降連桿104的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)升降反饋油缸110伸出和連桿Clll向上運(yùn)動(dòng)，連桿D112順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，升降反饋編碼器114接收到升降連桿104旋轉(zhuǎn)角度的變化；升降反饋編碼器114和升降編碼器120的角度差值會(huì)反饋給CPU控制模塊，根據(jù)差值大小，CPU控制模塊發(fā)出信號(hào)控制升降比例閥123的開(kāi)口大小和流量方向，從而控制升降油缸117的行程和快慢，升降油缸117缸桿伸出，帶動(dòng)與缸桿鉸接的下聯(lián)板135繞鉸接軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下后臂133同時(shí)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)上前臂128、下前臂134、聯(lián)板136向上運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在聯(lián)板136上的機(jī)械手129做出上升動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作伺服和動(dòng)作仿真的效果，并實(shí)現(xiàn)精確定位。3)手臂101向左旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)反饋編碼器116接收旋轉(zhuǎn)角度，回轉(zhuǎn)反饋編碼器116和回轉(zhuǎn)編碼器122的角度差值反饋給CPU控制模塊，根據(jù)差值大小，CPU控制模塊發(fā)出信號(hào)控制回轉(zhuǎn)比例閥125的開(kāi)口大小和流量方向，從而控制液壓馬達(dá)119的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小，使主機(jī)及主機(jī)上的機(jī)械手實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械手控制系統(tǒng)，其特征在于:包括 控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡的仿真手柄組件； 將仿真手柄組件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化成可識(shí)別電信號(hào)的液壓轉(zhuǎn)換裝置； 控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置； 接收電信號(hào)、并根據(jù)電信號(hào)控制動(dòng)力裝置運(yùn)動(dòng)的信息處理裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械手控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的仿真手柄組件包括手柄、與手柄連接的連桿結(jié)構(gòu)，所述的連桿結(jié)構(gòu)為伸縮連桿、升降連桿、主連桿與手臂形成的平行四連桿結(jié)構(gòu)，所述的手柄安裝在手臂上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械手控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的液壓轉(zhuǎn)換裝置包括與連桿結(jié)構(gòu)連接的執(zhí)行裝置和仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置； 所述的執(zhí)行裝置包括升降反饋油缸和伸縮反饋油缸，所述的升降反饋油缸一端鉸接在升降連桿上，一端鉸接在機(jī)座上；所述的伸縮反饋油缸一端鉸接在主連桿上，一端鉸接在機(jī)座上； 所述的仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置為安裝在升降反饋油缸和伸縮反饋油缸內(nèi)的位移傳感器，或者為安裝在與升降反饋油缸和伸縮反饋油缸缸體或缸桿連接的連桿軸向方向上的連桿旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的機(jī)械手控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的執(zhí)行裝置還包括固定在機(jī)座上的回轉(zhuǎn)組件，所述的回轉(zhuǎn)組件包括固定在機(jī)座上的回轉(zhuǎn)支撐、穿過(guò)回轉(zhuǎn)支撐的固定軸，固定軸上安裝回轉(zhuǎn)反饋角度檢測(cè)裝置。
5.如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械手控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的動(dòng)力裝置包括與機(jī)械手連接的執(zhí)行結(jié)構(gòu)及檢測(cè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)并反饋給信息處理裝置的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置； 所述的執(zhí)行結(jié)構(gòu)包括與機(jī)械手連接的連桿結(jié)構(gòu)、與連桿結(jié)構(gòu)連接的升降油缸和伸縮油缸； 所述的連桿結(jié)構(gòu)包括三套平行四連桿結(jié)構(gòu)，分別為:下后臂、下聯(lián)板、中后臂和下前臂共同構(gòu)成第一平行四連桿結(jié)構(gòu)，下后臂的一端與下聯(lián)板的第一端鉸接，下聯(lián)板的第二端和中后臂的一端鉸接，鉸接軸安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，中后臂的另一端和下前臂的一端鉸接，鉸接軸安裝在上聯(lián)板的第一端，下前臂的中間部位與下后臂的另一端鉸接；下前臂、聯(lián)板、上前臂和上聯(lián)板共同構(gòu)成第二平行四連桿結(jié)構(gòu)，下前臂的另一端與聯(lián)板的一端鉸接，聯(lián)板的另一端與上前臂的一端鉸接，上前臂的另一端與上聯(lián)板的第二端鉸接；回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、上后臂、上聯(lián)板和中后臂共同構(gòu)成第三平行四連桿結(jié)構(gòu)，上后臂的一端與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)鉸接，另一端與上聯(lián)板的第三端鉸接；機(jī)械手安裝在聯(lián)板上； 所述的升降油缸的缸體鉸接在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，缸桿與下聯(lián)板的第三端鉸接；伸縮油缸的缸體鉸接在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，缸桿與中后臂的下側(cè)鉸接。
6.如權(quán)利要求5所述的機(jī)械手控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的執(zhí)行結(jié)構(gòu)還包括安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上并驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的液壓馬達(dá)。
7.如權(quán)利要求5所述的機(jī)械手控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置為安裝在升降油缸和伸縮油缸內(nèi)的位移傳感器，或者為安裝在與升降油缸和伸縮油缸缸體或缸桿連接的連桿軸向方向上的連桿旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)>J-U裝直。
8.如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械手控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的信息處理裝置包括CPU控制模塊、與CPU控制模塊連接并接收電信號(hào)的比例閥，比例閥分別與液壓轉(zhuǎn)換裝置和動(dòng)力裝置連接； 所述的CPU控制模塊包括設(shè)定值和實(shí)際值的偏差運(yùn)算模塊、偏差微分模塊、速度PID運(yùn)算模塊、速度與電壓的線性補(bǔ)償模塊，所述的偏差運(yùn)算模塊分別連接仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置和機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置，所述的速度與電壓的線性補(bǔ)償模塊連接比例閥； 所述的比例閥安裝在液壓站上，包括升降比例閥、伸縮比例閥；所述的升降反饋油缸與升降油缸的有桿腔均連接升降比例閥的B 口，所述的升降反饋油缸與升降油缸的無(wú)桿腔均連接升降比例閥的A 口，所述的伸縮反饋油缸與伸縮油缸的有桿腔均連接伸縮比例閥的B口，伸縮反饋油缸與伸縮油缸的無(wú)桿腔均連接伸縮比例閥的A 口。
9.如權(quán)利要求8所述的機(jī)械手控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的比例閥還包括安裝在液壓站上的回轉(zhuǎn)比例閥，所述的回轉(zhuǎn)比例閥連接液壓馬達(dá)的油口，液壓馬達(dá)上有回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置。
10.一種機(jī)械手控制方法，其特征在于:1)手柄在外力的作用下做出運(yùn)動(dòng)，通過(guò)與之連接的連桿結(jié)構(gòu)將運(yùn)動(dòng)傳遞給反饋油缸； 2)仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置檢測(cè)反饋油缸運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并且反饋給CPU控制模塊； 3)CPU控制模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并且通過(guò)比例閥控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)； 4)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置檢測(cè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并且反饋給CPU控制模塊； 5)仿真手柄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)通過(guò)CPU控制模塊進(jìn)行運(yùn)算，輸出調(diào)整電壓，通過(guò)比例閥控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)械手控制系統(tǒng)及控制方法，機(jī)械手控制系統(tǒng)，包括控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡的仿真手柄組件；將仿真手柄組件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化成可識(shí)別電信號(hào)的液壓轉(zhuǎn)換裝置；控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置；接收電信號(hào)、并根據(jù)電信號(hào)控制動(dòng)力裝置運(yùn)動(dòng)的信息處理裝置。本發(fā)明的技術(shù)效果為仿真手枘液壓反饋控制仿真機(jī)械手，避免了機(jī)械手取料時(shí)的誤差；仿真手枘有旋轉(zhuǎn)功能，仿真機(jī)械手安裝在車體上，可實(shí)現(xiàn)取料時(shí)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
文檔編號(hào)B25J9/08GK103203751SQ20131013949
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者王安基 申請(qǐng)人:青島嘉龍自動(dòng)化設(shè)備有限公司