一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)。包括機(jī)器人本體、主控器、編碼器、變頻器和長度傳感器，所述機(jī)器人本體包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)器人翅膀部分、機(jī)器人一級臂部分、機(jī)器人二級臂部分、機(jī)器人三級臂部分，所述機(jī)器人本體各部位各自設(shè)有驅(qū)動電機(jī)，所述變頻器與所述機(jī)器人本體各部位的驅(qū)動電機(jī)連接，所述編碼器安裝在所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，所述主控器采用PLC。本實(shí)用新型提供的戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)，控制簡單、結(jié)構(gòu)合理、靈活、安全、能夠?qū)C(jī)器人各機(jī)構(gòu)表演動作進(jìn)行無級調(diào)速控制，并能夠精確按整機(jī)要求控制各動作速度。
【專利說明】一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)，特別涉及一種超大型戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機(jī)和傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)器人技術(shù)也得到快速發(fā)展。在工業(yè)制造、航天和軍事領(lǐng)域人們對機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟，人們開始考慮將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于民間表演，供人們娛樂。超大型戶外表演及其機(jī)器人就是其中一種。
[0003]目前，世界上僅有的超大型戶外表演類機(jī)器人為新加坡仙鶴芭蕾，其在表演時有六個動作，整體回轉(zhuǎn)、一級臂起落、二級臂起落、三級臂(仙鶴頭)左右擺動、三級臂(仙鶴頭)上下擺動，三級臂(仙鶴頭)轉(zhuǎn)動。其中，整體回轉(zhuǎn)、一、二級臂起落三個動作為液壓驅(qū)動，其余頭部的三個動作均為電機(jī)驅(qū)動，且頭部很小。翅膀扇動是噴水代替，不是機(jī)械驅(qū)動。該設(shè)計控制較為復(fù)雜，不能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人各機(jī)構(gòu)表演動作的無級調(diào)速控制，不能夠精確按整機(jī)要求控制各動作的速度，因而不能做到靈活、安全可靠，不能很好的給予大眾體驗(yàn)機(jī)器人的運(yùn)動功能。
[0004]本實(shí)用新型超大型戶外表演機(jī)器人由五個動作組成，分別是整體回轉(zhuǎn)、一級臂起落、二級臂起落、三級臂(蝴蝶身體)起落、翅膀上下扇動。五個動作均由電動機(jī)帶動液壓泵，經(jīng)液壓閥驅(qū)動液壓油缸，從而實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種控制簡單、結(jié)構(gòu)合理、靈活、安全、能夠?qū)C(jī)器人各機(jī)構(gòu)表演動作進(jìn)行無級調(diào)速控制，并能夠精確按整機(jī)要求控制各動作速度的超大型戶外表演及其機(jī)器人。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案:
[0007]—種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)，包括機(jī)器人本體、主控器、編碼器、變頻器和長度傳感器，其特征在于，所述機(jī)器人本體包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)器人翅膀部分、機(jī)器人一級臂部分、機(jī)器人二級臂部分、機(jī)器人三級臂部分，所述機(jī)器人本體各部位各自設(shè)有驅(qū)動電機(jī)，所述變頻器與所述機(jī)器人本體各部位的驅(qū)動電機(jī)連接，所述編碼器安裝在所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。
[0008]其中，所述變頻器設(shè)有五個，分別為第一變頻器、第二變頻器、第三變頻器、第四變頻器和第五變頻器；所述第一變頻器與所述機(jī)器人一級臂部分驅(qū)動電機(jī)連接，所述第二變頻器與所述機(jī)器人二級臂部分驅(qū)動電機(jī)連接，所述第三變頻器與所述機(jī)器人三級臂部分驅(qū)動電機(jī)連接，所述第四變頻器與所述機(jī)器人翅膀部分驅(qū)動電機(jī)連接，所述第五變頻器與所述機(jī)器人回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動電機(jī)連接。。
[0009]其中，所述機(jī)器人各部位驅(qū)動電機(jī)上各自設(shè)有驅(qū)動油缸，所述長度傳感器設(shè)有四個，分別為長度第一傳感器、第二長度傳感器、第三長度傳感器和第四長度傳感器，所述第一長度傳感器與所述一級臂驅(qū)動油缸連接，所述第二長度傳感器與所述二級臂驅(qū)動油缸連接，所述第三長度傳感器與所述三級臂驅(qū)動油缸連接，所述第四長度傳感器與所述翅膀驅(qū)動油缸連接。。
[0010]另外，所述戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)還包括控制操作面板，所述控制操作面板上設(shè)置啟動、停止、急停按鍵。所述戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)還包括顯示器。所述主控器采用PLC。
[0011]所述PLC與所述變頻器、長度傳感器、編碼器、顯示器的通信選用CANOPEN總線連接。
[0012]本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是:
[0013]1、各級臂驅(qū)動電機(jī)均采用變頻器驅(qū)動，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動和無級調(diào)速。
[0014]2、實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)各動作的無級調(diào)速控制，可精確按整機(jī)要求控制各動作的速度。
[0015]3、本實(shí)用新型超大型戶外表演機(jī)器人由五個動作組成，五個動作均由電動機(jī)帶動液壓泵，經(jīng)液壓閥驅(qū)動液壓油缸，控制簡單、結(jié)構(gòu)合理、靈活、安全可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0017]圖1是本實(shí)用新型一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)，包括機(jī)器人本體、主控器、編碼器、變頻器和長度傳感器，其特征在于，所述機(jī)器人本體包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)器人翅膀部分、機(jī)器人一級臂部分、機(jī)器人二級臂部分、機(jī)器人三級臂部分，所述機(jī)器人本體各部位各自設(shè)有驅(qū)動電機(jī)，所述變頻器與所述機(jī)器人本體各部位的驅(qū)動電機(jī)連接，所述編碼器安裝在所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，所述主控器采用PLC。
[0020]其中，所述變頻器設(shè)有五個，分別為第一變頻器、第二變頻器、第三變頻器、第四變頻器和第五變頻器；所述第一變頻器與所述機(jī)器人一級臂部分驅(qū)動電機(jī)連接，所述第二變頻器與所述機(jī)器人二級臂部分驅(qū)動電機(jī)連接，所述第三變頻器與所述機(jī)器人三級臂部分驅(qū)動電機(jī)連接，所述第四變頻器與所述機(jī)器人翅膀部分驅(qū)動電機(jī)連接，所述第五變頻器與所述機(jī)器人回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動電機(jī)連接。
[0021]其中，所述機(jī)器人各部位驅(qū)動電機(jī)上各自設(shè)有驅(qū)動油缸，所述長度傳感器設(shè)有四個，分別為第一長度傳感器、第二長度傳感器、第三長度傳感器和第四長度傳感器，所述第一長度傳感器與所述一級臂驅(qū)動油缸連接，所述第二長度傳感器與所述二級臂驅(qū)動油缸連接，所述第三長度傳感器與所述三級臂驅(qū)動油缸連接，所述第四長度傳感器與所述翅膀驅(qū)動油缸連接。
[0022]另外，所述戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)還包括控制操作面板，所述控制操作面板上設(shè)置啟動、停止、急停按鍵。所述戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)還包括顯示器。所述主控器采用PLC0所述PLC與所述變頻器、長度傳感器、編碼器、顯示器的通信選用CANOPEN總線連接。[0023]本實(shí)用新型在使用時，將電源選用三相IOkV高壓電源，之后經(jīng)變壓器將IOkV變?yōu)?00V。
[0024]由于各級臂驅(qū)動電機(jī)均采用變器驅(qū)動，從而可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動和無級調(diào)速。
[0025]在一級臂驅(qū)動油缸、二級臂驅(qū)動油缸、三級臂驅(qū)動油缸和翅膀驅(qū)動油缸上分別安裝第一長傳感器、第二長度傳感器、第三長度傳感器和第四長度傳感器，用以檢測油缸伸長量?？刂破鞑杉@些信號后，經(jīng)處理計算出油缸的長度及速度，并反饋給變頻器控制，實(shí)現(xiàn)各級臂及翅膀的精確控制。
[0026]在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上安裝編碼器，用于檢測回轉(zhuǎn)角度，控制器采集這些信號后，經(jīng)處理計算出回轉(zhuǎn)平臺的角度及速度，并反饋給變頻器控制，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)平臺的精確控制。
[0027]另外，由于主控器選用PLC，可靠性更高。
[0028]設(shè)置控制操作面板，面板設(shè)置啟動、停止、急停等按鍵，這些操作信號接入PLC輸入點(diǎn)。
[0029]設(shè)置顯示器，用以進(jìn)行工況監(jiān)控、報警指示、故障存儲、保養(yǎng)提示等。
[0030]PLC與變頻器、長度傳感器、編碼器、顯示器的通信選用CAN0PEN總線。
[0031]PLC具有以太網(wǎng)通信功能，以便與工控機(jī)等設(shè)備進(jìn)行。
[0032]另外，電源可采用發(fā)電機(jī)組替代。PLC與變頻器、長度傳感器、編碼器、顯示器的通信可選用 PR0FIBUS、PR0FINET、DeviceNet 等總線方式。
[0033]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng),包括機(jī)器人本體、主控器、編碼器、變頻器和長度傳感器，其特征在于，所述機(jī)器人本體包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)器人翅膀部分、機(jī)器人一級臂部分、機(jī)器人二級臂部分、機(jī)器人三級臂部分，所述機(jī)器人本體各部位各自設(shè)有驅(qū)動電機(jī)，所述變頻器與所述機(jī)器人本體各部位的驅(qū)動電機(jī)連接，所述編碼器安裝在所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻器設(shè)有五個，分別為第一變頻器、第二變頻器、第三變頻器、第四變頻器和第五變頻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述長度傳感器設(shè)有四個，分別為第一長度傳感器、第二長度傳感器、第三長度傳感器和第四長度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變頻器與所述機(jī)器人一級臂部分驅(qū)動電機(jī)連接，所述第二變頻器與所述機(jī)器人二級臂部分驅(qū)動電機(jī)連接，所述第三變頻器與所述機(jī)器人三級臂部分驅(qū)動電機(jī)連接，所述第四變頻器與所述機(jī)器人翅膀部分驅(qū)動電機(jī)連接，所述第五變頻器與所述機(jī)器人回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動電機(jī)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人各部位驅(qū)動電機(jī)上各自設(shè)有驅(qū)動油缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一長度傳感器與所述一級臂驅(qū)動油缸連接，所述第二長度傳感器與所述二級臂驅(qū)動油缸連接，所述第三長度傳感器與所述三級臂驅(qū)動油缸連接，所述第四長度傳感器與所述翅膀驅(qū)動油缸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制操作面板，所述控制操作面板上設(shè)置啟動、停止、急停按鍵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯不器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機(jī)器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC與所述變頻器、長度傳感器、編碼器、顯示器的通信選用CANOPEN總線連接。
【文檔編號】G05B19/418GK203397189SQ201320466095
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】耿躍海 申請人:常州超感官智能裝備有限公司