本實(shí)用新型涉及機(jī)械臂技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種模塊化機(jī)械臂。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的機(jī)器臂大都固定形狀和類型，即針對(duì)用戶的要求，進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)，只能適用于某一個(gè)特定環(huán)境，如果改變應(yīng)用場(chǎng)景則原有的機(jī)械臂就不再適用，除此之外，傳統(tǒng)機(jī)械臂靈活性差，且各種機(jī)械臂產(chǎn)品規(guī)格多，零件的通用性差，而且存在質(zhì)量和可靠性都不穩(wěn)定等問題，不能夠滿足實(shí)際需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問題，本實(shí)用新型提供了一種模塊化機(jī)械臂，通過將多個(gè)機(jī)械臂關(guān)節(jié)模塊連接在一起實(shí)現(xiàn)自由組合以適應(yīng)不同要求，同時(shí)利用FPGA控制板進(jìn)行控制，提高系統(tǒng)可靠性，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種模塊化機(jī)械臂，包括機(jī)械臂關(guān)節(jié)模塊和控制系統(tǒng)，機(jī)械臂關(guān)節(jié)模塊的輸入口嵌套有輸入法蘭，且輸入法蘭中間開有后走線孔，左側(cè)上表面安裝有直流電機(jī)，且直流電機(jī)的頂部設(shè)有電機(jī)旋轉(zhuǎn)齒輪，其上套有齒輪套；后走線孔的右側(cè)上表面安裝有驅(qū)動(dòng)器，且驅(qū)動(dòng)器上方設(shè)有光電編碼器；所述機(jī)械臂關(guān)節(jié)模塊的輸出口嵌套有輸出法蘭，且輸出法蘭中間設(shè)置有前走線孔，前走線孔上套接有中心齒輪，且中心齒輪與電機(jī)旋轉(zhuǎn)齒輪相耦合；所述控制系統(tǒng)通過電纜與機(jī)械臂關(guān)節(jié)模塊相連接，控制系統(tǒng)由FPGA控制板、傳感器系統(tǒng)和電源系統(tǒng)組成，傳感器系統(tǒng)將采集到的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)信息傳送到FPGA控制面板。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述中心齒輪的前端還與諧振減速器相耦合。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述前走線孔的下表面還安裝有霍爾位置傳感器。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述FPGA控制板采用FPGA Xil inx公司的Vi rtex2系列的XC2V3000BQ728芯片，且還連接有自動(dòng)保及報(bào)警電路和人機(jī)交互式觸摸屏。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：該基于FPGA的模塊化機(jī)械臂，通過設(shè)計(jì)專門的機(jī)械臂關(guān)節(jié)模塊，并且使用纜線根據(jù)用戶需求進(jìn)行組裝，使機(jī)械臂的制作更加簡(jiǎn)單方便，同時(shí)也大大提高了系統(tǒng)靈活性，除此之外，該裝置采用FPGA作為控制核心，利用FPGA并行處理的特點(diǎn)，大大提高了機(jī)械臂的反應(yīng)靈敏度和可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2位本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-機(jī)械臂關(guān)節(jié)模塊；2-控制系統(tǒng)；3-輸入法蘭；4-后走線孔；5-直流電機(jī)；6-電機(jī)旋轉(zhuǎn)齒輪；7-齒輪套；8-諧振減速器；9-驅(qū)動(dòng)器；10-光電編碼器；11-輸出法蘭；12-前走線孔；13-中心齒輪；14-電纜；15-FPGA控制板；16-傳感器系統(tǒng)；17-電源系統(tǒng)；18-諧振減速器；19-人機(jī)交互式觸摸屏；20-自動(dòng)保護(hù)及報(bào)警電路；21-霍爾位置傳感器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請(qǐng)參閱圖1至圖3，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種模塊化機(jī)械臂，包括機(jī)械臂關(guān)節(jié)模塊1和控制系統(tǒng)2，所述機(jī)械臂關(guān)節(jié)模塊1呈圓柱形且內(nèi)部中空，其輸入口嵌套有輸入法蘭3，且輸入法蘭3中間開有后走線孔4，后走線孔4左側(cè)上表面安裝有直流電機(jī)5，直流電機(jī)5的頂部設(shè)有電機(jī)旋轉(zhuǎn)齒輪6，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)齒輪6上套有齒輪套7；所述后走線孔4的右側(cè)上表面安裝有驅(qū)動(dòng)器9，且驅(qū)動(dòng)器9上方設(shè)有光電編碼器10；所述機(jī)械臂關(guān)節(jié)模塊1的輸出口嵌套有輸出法蘭11，且輸出法蘭11中間設(shè)置有前走線孔12，前走線孔12上套接有中心齒輪13，且中心齒輪13與電機(jī)旋轉(zhuǎn)齒輪6相耦合，中心齒輪13的前端還與諧振減速器8相耦合；所述前走線孔12的下表面還安裝有霍爾位置傳感器18；

所述控制系統(tǒng)2通過電纜14與機(jī)械臂關(guān)節(jié)模塊1相連接，控制系統(tǒng)2由FPGA控制板15、傳感器系統(tǒng)16和電源系統(tǒng)17組成，傳感器系統(tǒng)16將采集到的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)信息傳送到FPGA控制面板，所述FPGA控制板15采用FPGA Xil inx公司的Vi rtex2系列的XC2V3000BQ728芯片，且還連接有自動(dòng)保護(hù)及報(bào)警電路20和人機(jī)交互式觸摸屏19。

該基于FPGA的模塊化機(jī)械臂，其機(jī)械臂關(guān)節(jié)模塊1采用直流電機(jī)5作為驅(qū)動(dòng)裝置，通過中心齒輪13和諧振減速器8二級(jí)減速的傳動(dòng)方式，利用光電編碼器10和霍爾位置傳感器21作為反饋控制裝置，并通過自動(dòng)保護(hù)及報(bào)警電路20提供斷電保護(hù)，關(guān)節(jié)模塊結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，輸出力矩大；各個(gè)關(guān)節(jié)模塊之間通過中空走線方式連接，即將電纜從后走線孔4輸入，前走線孔12輸出，從而解決了電纜磨損情況；同時(shí)采用FPGA控制板15作為專門的控制系統(tǒng)，利用傳感器系統(tǒng)16采集運(yùn)動(dòng)軌跡等信息，根據(jù)實(shí)際情況作出相應(yīng)調(diào)整；還配備有人機(jī)交互式觸摸屏19，可直接進(jìn)行工作狀態(tài)設(shè)置，提高系統(tǒng)的靈敏性和可靠性。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。