本實(shí)用新型涉及一種控制器，特別涉及一種用于機(jī)械手的控制器。

背景技術(shù)：

機(jī)械手能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動操作裝置。機(jī)械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機(jī)器人，它可代替人的繁重勞動以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門?，F(xiàn)在機(jī)械手也被用于人體的穿戴，從而幫助一些截肢或者不能自主動手的人來進(jìn)行手部的動作。目前，在機(jī)械手中使用的一些控制器體積都比較大，不適合穿戴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種體積小，使用方便，方便穿戴的用于機(jī)械手的控制器。

技術(shù)方案：本實(shí)用新型提供了一種用于機(jī)械手的控制器，包括PCB板、Arduino控制模塊、肌電信號采集模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊，所述Arduino控制模塊、肌電信號采集模塊和電機(jī)驅(qū)動模塊設(shè)置在PCB板上，肌電信號采集模塊和電機(jī)驅(qū)動模塊分別與Arduino控制模塊連接，電機(jī)驅(qū)動模塊與設(shè)置在機(jī)械手上的電機(jī)連接，所述PCB板設(shè)置在機(jī)械手上。

進(jìn)一步，所述Arduino控制模塊包括控制芯片Atmega2560和復(fù)位電路，復(fù)位電路與控制芯片Atmega2560連接。

進(jìn)一步，所述肌電信號采集模塊包括四路肌電信號采集電路，其中三路肌電信號采集電路設(shè)置在PCB板的正面，一路肌電信號采集電路設(shè)置在PCB板的背面。這樣有利于減小整個控制器的空間體積，縮小整個PCB板的面積。

進(jìn)一步，所述電機(jī)驅(qū)動模塊包括三路電機(jī)驅(qū)動電路，所述三路電機(jī)驅(qū)動電路均設(shè)置在PCB板的背面。這樣能夠有效的減小整個控制器的空間體積。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過采用Arduino最小系統(tǒng)，并結(jié)合肌電信號采集模塊和電機(jī)驅(qū)動模塊在PCB板上的設(shè)置，有效的減小了整個PCB板的體積，使整個控制器更方便穿戴，使采用本實(shí)用新型提供的控制器的機(jī)械手在使用的過程中舒適感更強(qiáng)，同時本實(shí)用新型提供的控制系統(tǒng)的控制更加靈活，能通過不同的電機(jī)控制機(jī)械手的每根手指，使用起來更加的方便。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型中PCB板的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中PCB板的背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型中肌電信號采集電路的電路圖；

圖5為本實(shí)用新型中電機(jī)驅(qū)動電路的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做更進(jìn)一步的解釋。

如圖1~圖3所示，本實(shí)用新型提供了一種用于機(jī)械手的控制器，包括PCB板，和設(shè)置在PCB板上的Arduino控制模塊、肌電信號采集模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊和程序下載模塊，其中，Arduino控制模塊中包括控制芯片Atmega2560和復(fù)位電路，肌電信號采集模塊中包括四組肌電信號采集電路，四路肌電信號采集電路分別與Arduino控制模塊連接，電機(jī)驅(qū)動模塊中包括三路電機(jī)驅(qū)動電路，每路電機(jī)驅(qū)動電路的輸入端與Arduino控制模塊連接，每路電機(jī)驅(qū)動電路的輸出端分別控制機(jī)械手中的兩個直流推桿電機(jī)工作，這樣三路電機(jī)驅(qū)動電路控制機(jī)械手中的五個直流推桿電機(jī)，還留一個輸出端口為預(yù)留端口。程序下載模塊一端與Arduino控制模塊連接，另一端通過Micro USB接口與電腦相連。程序下載模塊將電腦上的控制內(nèi)容傳輸?shù)紸rduino控制模塊中。Arduino控制模塊設(shè)置在PCB板的背面的中心位置，PCB板背面的最左側(cè)設(shè)有三個電機(jī)接口，PCB板的背面的最右端設(shè)有Micro USB接口，PCB板正面的最左端設(shè)有三個電機(jī)接口，PCB板正面的最右端設(shè)有四個肌電信號采集接口，在PCB板的正面設(shè)置并了三路肌電采集電路；在PCB板的背面設(shè)置了一路肌電信號采集電路，三路電機(jī)驅(qū)動電路，Atmega2560控制芯片以及程序下載電路。

其中，如圖4所示，肌電信號采集電路包括：一個AD8221儀表放大器、四個TL084D運(yùn)算放大器與1N4148以及多個電阻和電容，其中，采集到的肌電信號首先輸入到AD8221儀表放大器中，以此來抑制信號中的共模信號，然后信號進(jìn)入第二個環(huán)節(jié)，由四個TL084D運(yùn)算放大器與1N4148以及多個電阻和電容組成的整流濾波電路，經(jīng)過整流后的信號輸入到電路增益為1的反相電路中從而改變信號方向，然后信號再進(jìn)入第四個由TL084D構(gòu)成的低通濾波電路，緊接著進(jìn)入增益為20的反相放大電路中進(jìn)行信號放大，進(jìn)行平滑整流放大后的信號最后進(jìn)入到AD中進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換然后輸入到Arduino控制模塊中進(jìn)行處理。

如圖5所示，電機(jī)驅(qū)動電路中采用型號為DRV8833的電機(jī)驅(qū)動芯片，這樣可同時控制兩個電機(jī)正反運(yùn)動，其中，VINT和GND引腳分別連接電源的正負(fù)極，AIN1和AIN2引腳分別連接Arduino控制模塊中的兩個數(shù)字量輸出引腳，Arduino控制模塊通過這兩個引腳AIN1和AIN2輸入第一電機(jī)的驅(qū)動程序，BIN1和BIN2引腳分別連接Arduino控制模塊的兩個數(shù)字量輸出引腳，Arduino控制模塊通過這兩個引腳輸入BIN1和BIN2輸入第二電機(jī)的驅(qū)動程序，AOUT1和AOUT2引腳連接第一電機(jī)，BOUT1和BOUT2引腳連接第二電機(jī)。

用于機(jī)械手的控制器工作時，肌電信號采集電路通過肌電導(dǎo)聯(lián)線將采集到的人體表面肌肉電信號傳輸?shù)紸rduino主控芯片上，Arduino主控芯片根據(jù)接收到的人體表面肌肉電信號控制電機(jī)驅(qū)動電路，電機(jī)驅(qū)動電路分別驅(qū)動對應(yīng)的電機(jī)運(yùn)動，使機(jī)械手做出相應(yīng)的動作。