本發(fā)明屬于智能裝備領(lǐng)域，尤其是涉及一種加工制造裝備中的智能機(jī)械手。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有背景技術(shù)下的智能機(jī)械手在滿足活動(dòng)的自由度前提下，存在伺服馬達(dá)體積較大且容易外露，引起自身活動(dòng)空間偏大的問題，并且末端手指機(jī)構(gòu)的靈活度不足。而且為了節(jié)約制造成本，一般不設(shè)置力度傳感器，需要按照預(yù)定的人工設(shè)置來確定夾持所需力度，或者是利用了高技術(shù)的傳感器，增加了制造成本。

現(xiàn)有背景技術(shù)下的智能機(jī)械手的行動(dòng)模式通過預(yù)先設(shè)置好的控制電路、檢測(cè)裝置和匹配的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)智能化操作，通常需要建立在高級(jí)編程語言的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行，且國內(nèi)的機(jī)器人偏向操控類，對(duì)語言要求低，一旦做成智能自動(dòng)類，現(xiàn)有的程序語言與國內(nèi)的硬件技術(shù)匹配度不高，若是引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，則會(huì)增加開發(fā)和制造成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有背景技術(shù)的不足的情況，提供一種新的設(shè)計(jì)方式，在控制開發(fā)制造成本的前提下，最大限度利用了智能機(jī)械手的本體內(nèi)部空間，且提高智能化程度和降低設(shè)備復(fù)雜性和操作空間。

本發(fā)明的采用的技術(shù)方案如下：

智能機(jī)械手，由固定平臺(tái)、智能控制裝置、智能關(guān)節(jié)、位置檢測(cè)裝置和監(jiān)控裝置構(gòu)成，所述智能機(jī)械手的固定平臺(tái)表面設(shè)有立式固定安裝支架，所述智能關(guān)節(jié)具有八個(gè)自由度，從下到上分別為底座旋轉(zhuǎn)、肩部升降、肘部旋轉(zhuǎn)、肘部升降、腕部旋轉(zhuǎn)、腕部升降、手指旋轉(zhuǎn)和手指夾持，所述底座旋轉(zhuǎn)能夠帶動(dòng)包括本體在內(nèi)之上所有部分繞其中心旋轉(zhuǎn)，所述肩部升降能夠帶動(dòng)之上所有部分繞其中心旋轉(zhuǎn)，所述肘部旋轉(zhuǎn)能夠帶動(dòng)之上所有部分繞其中心旋轉(zhuǎn)，所述肘部升降能夠帶動(dòng)之上所有部分繞其中心旋轉(zhuǎn)，所述腕部旋轉(zhuǎn)能夠帶動(dòng)之上所有部分繞其中心旋轉(zhuǎn)，所述腕部升降能夠帶動(dòng)之上所有部分繞其中心旋轉(zhuǎn)，所述手指旋轉(zhuǎn)能夠帶動(dòng)之上所有部分繞其中心旋轉(zhuǎn)，所述手指夾持7能夠通過連桿運(yùn)動(dòng)完成夾持松開等功能。

進(jìn)一步的，所述的底座旋轉(zhuǎn)的第一伺服馬達(dá)位于固定平臺(tái)上，所述肩部升降的第二伺服馬達(dá)安裝于上臂根部，所述肘部旋轉(zhuǎn)的第三伺服馬達(dá)安裝于上臂頂部，所述肘部升降的第四伺服馬達(dá)安裝于下臂根部，所述腕部旋轉(zhuǎn)的第五伺服馬達(dá)安裝于下臂頂部，所述腕部升降的第六伺服馬達(dá)安裝于手腕根部，所述手指旋轉(zhuǎn)的第七伺服馬達(dá)安裝于手腕頂部，所述手指夾持的第八伺服馬達(dá)安裝于手腕頂部。

進(jìn)一步的，所述的第一伺服馬達(dá)、第二伺服馬達(dá)、第三伺服馬達(dá)、第四伺服馬達(dá)、第五服馬達(dá)、第六伺服馬達(dá)、第七伺服馬達(dá)和第八伺服馬達(dá)的動(dòng)作控制方式均為PLC控制。

進(jìn)一步的，所述的第一伺服馬達(dá)、第二伺服馬達(dá)、第三伺服馬達(dá)、第四伺服馬達(dá)、第五服馬達(dá)、第六伺服馬達(dá)、第七伺服馬達(dá)和第八伺服馬達(dá)控制的模擬電路調(diào)制方式均為PWM控制。

進(jìn)一步的，所述的第一伺服馬達(dá)、第二伺服馬達(dá)、第三伺服馬達(dá)、第四伺服馬達(dá)、第五服馬達(dá)、第六伺服馬達(dá)、第七伺服馬達(dá)和第八伺服馬達(dá)上分別安裝有第一感應(yīng)同步器、第二感應(yīng)同步器、第三感應(yīng)同步器、第四感應(yīng)同步器、第五感應(yīng)同步器、第六感應(yīng)同步器、第七感應(yīng)同步器和第八感應(yīng)同步器。

進(jìn)一步的，所述的手指夾持的夾持機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)末端處由壓敏電阻為基礎(chǔ)的壓力傳感器，用于采集夾持過程中力度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋。

所述的手指夾持是可替換式結(jié)構(gòu)，通過所述第七伺服馬達(dá)相連的插槽固定在腕部。

本發(fā)明在保持原有操作需求的前提下，簡化并且壓縮了體積方案，在減少了空間占用率的情況下，優(yōu)化了智能化程度，提高了工作效率，減少了開發(fā)制造和購買的成本。

附圖說明

圖1為智能機(jī)械手的主視圖。

圖2為智能機(jī)械手的側(cè)視圖。

圖3為智能機(jī)械手的局部剖視圖。

圖4為智能機(jī)械手的局部剖視圖。

圖5為智能機(jī)械手肘部升降機(jī)構(gòu)局部剖視圖。

圖6為智能機(jī)械手腕部升降機(jī)構(gòu)局部剖視圖。

其中：固定平臺(tái)1、底座旋轉(zhuǎn)2、肘部旋轉(zhuǎn)3、腕部旋轉(zhuǎn)4、腕部升降5、手指旋轉(zhuǎn)6、手指夾持7、肘部升降8、肩部升降9、第一伺服馬達(dá)10、第三伺服馬達(dá)11、第五伺服馬達(dá)12、第七伺服馬達(dá)13、第二伺服馬達(dá)14、第四伺服馬達(dá)15、第八伺服馬達(dá)16、換向器17。

具體實(shí)施方式

為了更加清晰解釋本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有點(diǎn)，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，此處具體描述的實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并未限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。

本實(shí)施例，參照?qǐng)D1和圖2，智能機(jī)械手自下而上分別為固定平臺(tái)1、底座旋轉(zhuǎn)2、肩部升降9、肘部旋轉(zhuǎn)3、肘部升降8、腕部旋轉(zhuǎn)4、腕部升降5、手指旋轉(zhuǎn)6、手指夾持7。

參照?qǐng)D3、圖4、圖5和圖6，自下而上是第一伺服馬達(dá)10、第二伺服馬達(dá)14、第三伺服馬達(dá)11、第四私服馬達(dá)15、第五伺服馬達(dá)12、第六伺服馬達(dá)、第七伺服馬達(dá)13、第八伺服馬達(dá)16，特別的，因?yàn)橥蟛靠臻g要求，第七伺服馬達(dá)13需要配合換向器17來完成工作；所述的第一伺服馬達(dá)10、第二伺服馬達(dá)14、第三伺服馬達(dá)11、第四私服馬達(dá)15、第五伺服馬達(dá)12、第六伺服馬達(dá)、第七伺服馬達(dá)13和第八伺服馬達(dá)16上分別安裝有第一感應(yīng)同步器、第二感應(yīng)同步器、第三感應(yīng)同步器、第四感應(yīng)同步器、第五感應(yīng)同步器、第六感應(yīng)同步器、第七感應(yīng)同步器和第八感應(yīng)同步器，所述的第一伺服馬達(dá)、第二伺服馬達(dá)、第三伺服馬達(dá)、第四伺服馬達(dá)、第五服馬達(dá)、第六伺服馬達(dá)、第七伺服馬達(dá)和第八伺服馬達(dá)的動(dòng)作控制方式均為PLC控制。

優(yōu)選的，將所有伺服馬達(dá)都配置于外殼之內(nèi)，降低了空間占用率，提高了智能機(jī)械手的活動(dòng)范圍，增加了靈便型。

在第一伺服馬達(dá)10、第三伺服馬達(dá)11、第五伺服馬達(dá)12、第七伺服馬達(dá)13、第二伺服馬達(dá)14、第四伺服馬達(dá)15和第八伺服馬達(dá)16處，配合智能控制系統(tǒng)的實(shí)施監(jiān)測(cè)，都配合設(shè)置了位置檢測(cè)裝置，能根據(jù)每個(gè)伺服馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)情況以及部位與部位之間的關(guān)系確定每個(gè)部位與系統(tǒng)設(shè)定的參照點(diǎn)的相對(duì)位移情況，完成位置檢測(cè)功能。

優(yōu)選的，配合智能控制系統(tǒng)，使用的控制功能采用智能輸入輸出單元，具體為PID控制單元、高速計(jì)算器以及帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元，所述的所述的第一伺服馬達(dá)、第二伺服馬達(dá)、第三伺服馬達(dá)、第四伺服馬達(dá)、第五服馬達(dá)、第六伺服馬達(dá)、第七伺服馬達(dá)和第八伺服馬達(dá)的控制的模擬電路調(diào)制方式為PWM控制，優(yōu)選的，為保證控制精度，調(diào)制脈沖的極性選擇雙極性控制模式；優(yōu)選的，SPWM波的載波頻率采用5kHz；優(yōu)選的，變頻功率傳感器和變頻功率分析裝置選用30kHz規(guī)格，根據(jù)上述選用的方式能夠在最精簡的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下，保證智能機(jī)械手的控制精度以及反應(yīng)速度。

優(yōu)選的，智能機(jī)械手的控制程序采用開源方式，通過在控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置好工作環(huán)境、工作模式、配合生產(chǎn)制造的程序源代碼，而該源代碼可通過隨時(shí)調(diào)整改變程序語句來實(shí)現(xiàn)智能控制。

優(yōu)選的，由于在手指夾持7裝有高靈敏的壓敏電阻為基礎(chǔ)的傳感器，可實(shí)時(shí)反饋夾持力度數(shù)據(jù)到只能控制系統(tǒng)處，根據(jù)預(yù)定的程序，系統(tǒng)自動(dòng)判斷夾持方式和力度是否合乎要求，并對(duì)應(yīng)作出精確微調(diào)。

由于采用伺服馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力來源，可以保證智能機(jī)械手的每一個(gè)行動(dòng)都能由控制系統(tǒng)精確定位并實(shí)時(shí)掌握，再根據(jù)系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)命令進(jìn)行行動(dòng)，通過設(shè)置若干同等規(guī)格的智能機(jī)械手，按照不同的功能安排在生產(chǎn)線上，即可實(shí)現(xiàn)無人值守24小時(shí)不間斷生產(chǎn)制造活動(dòng)。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。在不脫離本發(fā)明構(gòu)思前提下，任何所述本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以做出若干簡單推演或替換，應(yīng)視為本發(fā)明保護(hù)范圍。