本發(fā)明涉及微型機器人領(lǐng)域，特別涉及一種帶有記憶合金吊纜的機器人,控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

記憶合金即擁有記憶功能的合金，它分為單程記憶合金、雙程記憶合金和全程記憶合金。形狀記憶合金具有形狀記憶效應(yīng)，以記憶合金制成的彈簧為例，把這種彈簧放在熱水中，彈簧的長度立即伸長，再放到冷水中，它會立即恢復(fù)原狀。另外，形狀記憶合金由于其特有的優(yōu)異的性能，因而廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。

電力系統(tǒng)中，在GIS設(shè)備檢修和維護(hù)的過程中時有電器元件掉落的現(xiàn)象發(fā)生。在實際生產(chǎn)中通過吊纜來抓取掉落的電器元件，吊纜包括機架和設(shè)置于機架外部且與機架鉸接的齒輪組，所述齒輪組包括左齒輪和右齒輪，所述左齒輪和右齒輪活動連接，且左齒輪和右齒輪關(guān)于機架縱向中心軸對稱，所述齒輪組的下部與抓手連接，且所述齒輪組中的任一齒輪的上部與液壓缸活動連接。通過液壓缸的活塞運動來驅(qū)動抓手加緊電學(xué)元件。

普通吊纜的驅(qū)動方式，采用液壓驅(qū)動方式。液壓驅(qū)動方式的吊纜在在抓取電器元件的過程中，常伴有油滲漏的現(xiàn)象，滲漏的油會污染電器元件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種帶有記憶合金吊纜的機器人,控制方法及裝置，以解決現(xiàn)有吊纜在抓取電器元件的過程中，常伴有油滲漏的現(xiàn)象，滲漏的油會污染電器元件的問題。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種帶有記憶合金吊纜的機器人，包括：機械臂，控制平臺，輪子和吊纜裝置；

其中所述吊纜裝置包括：控制器，位移傳感器和至少2個記憶合金抓手；所述控制平臺的底部的四個頂角分別設(shè)置有所述輪子；所述控制平臺的頂端與所述機械臂的一端相連接；所述機械臂的另一端與所述控制器的一端相連接；所述控制器與所述控制平臺電連接；每條所述記憶合金抓手呈圓弧狀；每條所述記憶合金抓手的一端均與所述控制器的另一端相連接，形成所述固定端；所述記憶合金抓手的自由端形成抓取端；所述抓取端的截面大于所述固定端的截面；所述控制器設(shè)置有加熱裝置，所述加熱裝置與所述記憶合金抓手的一端相連接；所述位移傳感器固定在所述記憶合金抓手另一端。

進(jìn)一步，每條所述記憶合金抓手呈圓弧型，所述記憶合金抓手的長度為50cm。

進(jìn)一步，所述控制器的橫截面為圓形，所述記憶合金抓手圓周均布所述控制器的另一端。

進(jìn)一步，所述記憶合金抓手的一端與所述控制器的另一端可拆卸式連接。

進(jìn)一步，所述記憶合金抓手的個數(shù)為6個。

進(jìn)一步，所述輪子為萬向輪。

本發(fā)明第二方面示出一種帶有記憶合金吊纜的機器人控制方法，所述方法包括：

獲取啟動信號；

根據(jù)所述啟動信號，驅(qū)動機械臂運動，所述機械臂帶動記憶合金抓手運動；

實時獲取所記憶合金抓手與目標(biāo)物之間的距離；

判斷所述記憶合金抓手與目標(biāo)物之間的距離是否小于或等于預(yù)置距離；

若記憶合金抓手與目標(biāo)物之間的距離小于等于預(yù)置距離，則控制機械臂停止運動；

當(dāng)所述控制機械臂停止運動時，發(fā)送加熱信號。

本發(fā)明第三方面示出一種帶有記憶合金吊纜的機器人控制裝置，所述裝置包括：

第一獲取模塊，所述第一獲取模塊用于獲取啟動信號；

驅(qū)動模塊，所述驅(qū)動模塊用于驅(qū)動機械臂運動，所述機械臂帶動記憶合金抓手運動；

第二獲取模塊，第二獲取模塊用于實時獲取所記憶合金抓手與目標(biāo)物之間的距離；

判斷模塊，所述判斷模塊用于判斷所述記憶合金抓手與目標(biāo)物之間的距離是否小于或等于預(yù)置距離；

第一控制模塊，所述第一控制模塊用于控制機械臂停止運動；

發(fā)送模塊，所述發(fā)送模塊用于加熱信號。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明實施例示出一種帶有記憶合金吊纜的機器人,控制方法及裝置。所述機器人包括：機械臂，控制平臺，輪子和吊纜裝置；其中所述吊纜裝置包括：控制器，位移傳感器和至少2個記憶合金抓手；所述控制平臺的底部的四個頂角分別設(shè)置有所述輪子；所述控制平臺的頂端與所述機械臂的一端相連接；所述機械臂的另一端與所述控制器的一端相連接；所述控制器與所述控制平臺電連接；每條所述記憶合金抓手呈圓弧狀；每條所述記憶合金抓手的一端均與所述控制器的另一端相連接，形成所述固定端；所述記憶合金抓手的自由端形成抓取端；所述抓取端的截面大于所述固定端的截面；所述控制器設(shè)置有加熱裝置，所述加熱裝置與所述記憶合金抓手的一端相連接；所述位移傳感器固定在所述記憶合金抓手另一端。本發(fā)明實施例示出的機器人，當(dāng)位移傳感器檢測到記憶合金抓手與目標(biāo)設(shè)備之間的距離達(dá)到預(yù)置距離時，機器人的控制平臺控制機械臂停止運動，控制平臺控制控制器中的電加熱裝置對記憶合金抓手進(jìn)行加熱，從而使記憶合金抓手變形伸直，相鄰兩段記憶合金抓手之間的距離縮小，從而實現(xiàn)對物體的抓緊、套固等動作。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，通過記憶合金的記憶功能實現(xiàn)物體的抓緊套牢等動作，未采用液壓驅(qū)動裝置，因此不會出現(xiàn)漏油污染電器元件的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據(jù)一優(yōu)選實施例示出的一種帶有記憶合金吊纜的機器人；

圖2為根據(jù)一優(yōu)選實施例示出的一種帶有記憶合金吊纜的機器人的控制方法流程圖；

圖3為根據(jù)一優(yōu)選實施例示出的一種帶有記憶合金吊纜的機器人的控制裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖例說明：

1-控制平臺；11-輪子；2-機械臂；3-吊纜裝置；31-控制器；311-加熱裝置；32-記憶合金抓手；33-位移傳感器；201-第一獲取模塊；202-驅(qū)動模塊；203-第二獲取模塊；204-判斷模塊；205-第一控制模塊；206-發(fā)送模塊。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實施例示出一種帶有記憶合金吊纜的機器人，如圖1所示，所述機器人包括：機械臂2，控制平臺1，輪子11和吊纜裝置3；其中所述吊纜裝置3包括：控制器31，位移傳感器33和至少2個記憶合金抓手32；所述控制平臺1的底部的四個頂角分別設(shè)置有所述輪子11；所述控制平臺1的頂端與所述機械臂2的一端相連接；所述機械臂2的另一端與所述控制器31的一端相連接；所述控制器31與所述控制平臺1電連接；每條所述記憶合金抓手32呈圓弧狀；每條所述記憶合金抓手32的一端均與所述控制器31的另一端相連接，形成固定端；所述記憶合金抓手32的自由端形成抓取端；所述抓取端的截面大于所述固定端的截面；所述控制器31設(shè)置有加熱裝置311，所述加熱裝置311與所述記憶合金抓手32的一端相連接；所述位移傳感器33固定在所述記憶合金抓手32另一端。

具體的，所述控制平臺1的底部的四個頂角分別設(shè)置有所述輪子11；所述機器人可以在GIS設(shè)備中靈活的移動；所述控制平臺1的頂端與所述機械臂2的一端相連接；所述機械臂2為多關(guān)節(jié)機械臂2，其中所述機械臂2包括至少一個子臂，所述子臂之間通過旋轉(zhuǎn)軸相連接，進(jìn)而保證所述機械臂2可在大范圍內(nèi)移動；所述機械臂2的另一端與所述控制器31的一端相連接；所述機械臂2用于支撐所述吊纜裝置3；所述機械臂2可以在GIS設(shè)備中大范圍運動進(jìn)而帶動所述吊纜裝置3運動；所述控制器31與所述控制平臺1電連接；所述調(diào)控制器31設(shè)置有加熱裝置311，所述加熱裝置311與所述記憶合金抓手32的一端相連接，所述記憶合金抓手32的另一端與所述位移傳感器33相連接；當(dāng)位移傳感器33檢測到記憶合金抓手32與目標(biāo)設(shè)備之間的距離達(dá)到預(yù)置距離時，機器人的控制平臺1控制機械臂2停止運動，控制平臺1控制控制器31中的電加熱裝置311對記憶合金抓手32進(jìn)行加熱，從而使記憶合金抓手32變形伸直，相鄰兩段記憶合金抓手32之間的距離縮小，從而實現(xiàn)對物體的抓緊、套固等動作。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，通過記憶合金的記憶功能實現(xiàn)物體的抓緊套牢等動作，未采用液壓驅(qū)動裝置，因此不會出現(xiàn)漏油污染電器元件的問題。

每條所述記憶合金抓手32的一端均與所述控制器31的另一端相連接，形成固定端；所述記憶合金抓手32的自由端形成抓取端；所述抓取端的截面大于所述固定端的截面。由于抓取端的截面大于所述固定端的截面，被抓取的物質(zhì)可以成功的被套入吊纜裝置3中，當(dāng)對記憶合金抓手32進(jìn)行加熱時，從而使記憶合金抓手32變形伸直，記憶合金抓手32所形成的間隙與固定端的截面等大，相鄰兩段記憶合金抓手32之間的距離縮小，從而實現(xiàn)對物體的抓緊、套固等動作。

需要說明的是，形狀記憶合金另一種重要性質(zhì)是偽彈性(pseudoelasticity，又稱超彈性，superelasticity)，是一種有記憶力的智能金屬做成的，它的微觀結(jié)構(gòu)有兩種相對穩(wěn)定的狀態(tài)，在高溫下這種合金可以被變成任何你想要的形狀，在較低的溫度下合金可以被拉伸，但若對它重新加熱，它會記起它原來的形狀，而變回去。

進(jìn)一步，每條所述記憶合金抓手32呈圓弧型，所述記憶合金抓手32的長度為50cm。

進(jìn)一步，所述控制器31的橫截面為圓形，所述記憶合金抓手32圓周均布所述控制器31的另一端。

具體的，在記憶合金抓手32變形伸直時，所述記憶合金抓手32均布與所述目標(biāo)設(shè)備的周圍，同時向所述目標(biāo)設(shè)備施加作用力，所述目標(biāo)設(shè)備受力均勻，進(jìn)而保證所述目標(biāo)設(shè)備不會發(fā)生側(cè)滑或掉落的現(xiàn)象。

進(jìn)一步，所述記憶合金抓手32的一端與所述控制器31的另一端可拆卸式連接。

具體的，需要說明的是，每種記憶合計抓手的弧度不同，在目標(biāo)設(shè)備抓緊，套牢過程中可根據(jù)目標(biāo)設(shè)備的尺寸選擇與目標(biāo)設(shè)備尺寸線相匹配記憶合金抓手32。因本發(fā)明實施例將所述記憶合金抓手32的一端與所述控制器31的另一端可拆卸式連接，方便所述記憶合金抓手32的更換。

進(jìn)一步，所述記憶合金抓手32的個數(shù)為6個。

具體的，在記憶合金抓手32變形伸直是，6個所述記憶合金抓手32同時向所述目標(biāo)設(shè)備施加作用力，所述目標(biāo)設(shè)備受力均勻，進(jìn)而保證所述目標(biāo)設(shè)備不會發(fā)生側(cè)滑或掉落的現(xiàn)象。

進(jìn)一步，所述輪子11為萬向輪。

具體的，所述萬向輪幫助機器人360度旋轉(zhuǎn)，幫助機器人在GIS設(shè)備中靈活的運動。

本發(fā)明第二方面示出一種帶有記憶合金吊纜的機器人控制方法，如圖2所示，所述方法包括：

S101獲取啟動信號；

S102根據(jù)所述啟動信號，驅(qū)動機械臂運動，所述機械臂帶動記憶合金抓手運動；

S103實時獲取所記憶合金抓手與目標(biāo)物之間的距離；

S104判斷所述記憶合金抓手與目標(biāo)物之間的距離是否小于或等于預(yù)置距離；

若記憶合金抓手與目標(biāo)物之間的距離小于等于預(yù)置距離，則執(zhí)行S105控制機械臂停止運動；

當(dāng)所述控制機械臂停止運動時，執(zhí)行S106發(fā)送加熱信號。

具體的，所述控制平臺1獲取啟動信號，所述機械臂2帶動吊纜裝置3運動，此時，位移傳感器33實時的檢測到記憶合金抓手32與目標(biāo)設(shè)備之間的距離，并將所述距離上傳至控制平臺1，控制平臺1獲取所述記憶合金抓手32與目標(biāo)物之間的距離；并判斷所述記憶合金抓手32與目標(biāo)物之間的距離是否小于或等于預(yù)置距離；當(dāng)位移傳感器33檢測到記憶合金抓手32與目標(biāo)設(shè)備之間的距離達(dá)到預(yù)置距離時，即所述目標(biāo)設(shè)備已經(jīng)被套入所述吊纜裝置3中時，控制平臺1控制機械臂2停止運動，當(dāng)所述控制機械臂2停止運動時，控制平臺1發(fā)送加熱信號至控制器31的加熱裝置311，所述控制器31中的電加熱裝置311對記憶合金抓手32進(jìn)行加熱，從而使記憶合金抓手32變形伸直，相鄰兩段記憶合金抓手32之間的距離縮小，從而實現(xiàn)對物體的抓緊、套固等動作。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，通過記憶合金的記憶功能實現(xiàn)物體的抓緊套牢等動作，未采用液壓驅(qū)動裝置，因此不會出現(xiàn)漏油污染電器元件的問題。

本發(fā)明第三方面示出一種帶有記憶合金吊纜的機器人控制裝置，所述裝置包括：

第一獲取模塊201，所述第一獲取模塊201用于獲取啟動信號；

驅(qū)動模塊202，所述驅(qū)動模塊202用于驅(qū)動機械臂2運動，所述機械臂2帶動記憶合金抓手32運動；

第二獲取模塊203，第二獲取模塊203用于實時獲取所記憶合金抓手32與目標(biāo)物之間的距離；

判斷模塊204，所述判斷模塊204用于判斷所述記憶合金抓手32與目標(biāo)物之間的距離是否小于或等于預(yù)置距離；

第一控制模塊205，所述第一控制模塊205用于控制機械臂2停止運動；

發(fā)送模塊206，所述發(fā)送模塊206用于加熱信號。

具體的，第一獲取模塊201獲取啟動信號，驅(qū)動模塊202驅(qū)動機械臂2運動，所述機械臂2帶動吊纜裝置3運動；此時，位移傳感器33實時的檢測到記憶合計抓手與目標(biāo)設(shè)備之間的距離，并將所述距離上第二獲取模塊203，第二獲取模塊203用于獲取所記憶合金抓手32與目標(biāo)物之間的距離；判斷模塊204判斷所述記憶合金抓手32與目標(biāo)物之間的距離是否小于或等于預(yù)置距離；當(dāng)位移傳感器33檢測到記憶合金抓手32與目標(biāo)設(shè)備之間的距離達(dá)到預(yù)置距離時，即所述目標(biāo)設(shè)備已經(jīng)被套入所述吊纜裝置3中時，第一控制模塊205控制機械臂2停止運動；當(dāng)所述控制機械臂2停止運動時，發(fā)送模塊206發(fā)送加熱信號至控制器31的加熱裝置311，所述控制器31中的電加熱裝置311對記憶合金抓手32進(jìn)行加熱，，從而使記憶合金抓手32變形伸直，相鄰兩段記憶合金抓手32之間的距離縮小，從而實現(xiàn)對物體的抓緊、套固等動作。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，通過記憶合金的記憶功能實現(xiàn)物體的抓緊套牢等動作，未采用液壓驅(qū)動裝置，因此不會出現(xiàn)漏油污染電器元件的問題。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明實施例示出一種帶有記憶合金吊纜的機器人,控制方法及裝置。所述機器人包括：機械臂2，控制平臺1，輪子11和吊纜裝置3；其中所述吊纜裝置3包括：控制器31，位移傳感器33和至少2個記憶合金抓手32；所述控制平臺1的底部的四個頂角分別設(shè)置有所述輪子11；所述控制平臺1的頂端與所述機械臂2的一端相連接；所述機械臂2的另一端與所述控制器31的一端相連接；所述控制器31與所述控制平臺1電連接；每條所述記憶合金抓手32呈圓弧狀；每條所述記憶合金抓手32的一端均與所述控制器31的另一端相連接，形成所述固定端；所述記憶合金抓手32的自由端形成抓取端；所述抓取端的截面大于所述固定端的截面；所述控制器31設(shè)置有加熱裝置311，所述加熱裝置311與所述記憶合金抓手32的一端相連接；所述位移傳感器33固定在所述記憶合金抓手32另一端。本發(fā)明實施例示出的機器人，當(dāng)位移傳感器33檢測到記憶合金抓手32與目標(biāo)設(shè)備之間的距離達(dá)到預(yù)置距離時，機器人的控制平臺1控制機械臂2停止運動，控制平臺1控制控制器31中的電加熱裝置311對記憶合金抓手32進(jìn)行加熱，從而使記憶合金抓手32變形伸直，相鄰兩段記憶合金抓手32之間的距離縮小，從而實現(xiàn)對物體的抓緊、套固等動作。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，通過記憶合金的記憶功能實現(xiàn)物體的抓緊套牢等動作，未采用液壓驅(qū)動裝置，因此不會出現(xiàn)漏油污染電器元件的問題。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。