本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械手控制系統(tǒng)，尤其涉及一種板簧搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

改革開放以來，國民經(jīng)濟(jì)快速增長，科技創(chuàng)新、自主創(chuàng)新己成為國內(nèi)工業(yè)發(fā)展的主流，我國工業(yè)正逐步向集約型、節(jié)能減排、低碳的方向發(fā)展。由于機(jī)械手為物料上下線和生產(chǎn)物品組裝提供極理想的助力搬運(yùn)和組裝工具，可完成重物抓取、搬運(yùn)、翻轉(zhuǎn)、對接、微調(diào)角度等三維空間移載動作，因而廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。機(jī)械手可部分替代人的繁重勞動以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，在作業(yè)員的輕松操作下，可完成自動機(jī)器人的許多復(fù)雜工作，而生產(chǎn)及使用成本卻大為降低，同時使用范圍也廣泛，靈活性和機(jī)動性更大。在汽車裝配業(yè)中，板簧的重量很大，國內(nèi)用于汽車板簧搬運(yùn)的一般是人工搬運(yùn)或是橫梁式的平面機(jī)械手，人工勞動強(qiáng)度大，工作效率底下。由于機(jī)械手控制系統(tǒng)的限制，機(jī)械手在一定程度上又顯得不夠靈活，作業(yè)精確度與作業(yè)效率較低。

現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種板簧搬運(yùn)機(jī)械手系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、機(jī)械手-環(huán)境交互系統(tǒng)、傳感器檢測系統(tǒng)和人機(jī)交換系統(tǒng)；所述人機(jī)交換系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、機(jī)械手-環(huán)境交互系統(tǒng)依次連接；所述人機(jī)交換系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和機(jī)械手-環(huán)境交互系統(tǒng)均與傳感器檢測系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，所述傳感器檢測系統(tǒng)包括內(nèi)部傳感器和外部傳感器。

優(yōu)選地，所述內(nèi)部傳感器包括電位計和回轉(zhuǎn)式編碼器；所述外部傳感器包括物體識別傳感器、物體探測傳感器、接近傳感器和距離傳感器。

優(yōu)選地，所述機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括機(jī)身、手臂和末端操作器。

優(yōu)選地，所述機(jī)身、手臂和末端操作器均設(shè)置多個自由度。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括動力源驅(qū)動器和傳動機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述動力源驅(qū)動器設(shè)置為伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)輸出軸與傳動機(jī)構(gòu)連接，伺服電機(jī)驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述傳動機(jī)構(gòu)與機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)連接在一樣，驅(qū)動機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)完成動作。

優(yōu)選地，所述人機(jī)交換系統(tǒng)包括計算機(jī)終端、指令控制臺和信息顯示板。

優(yōu)選地，，所述機(jī)械手-環(huán)境交互系統(tǒng)包括預(yù)壓機(jī)連接端口、拋丸機(jī)連接端口和涂裝機(jī)連接端口。

相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果，該板簧搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)按照人體工程學(xué)設(shè)計，隨著人機(jī)交換系統(tǒng)的控制可以上下前后左右三維空間自動運(yùn)行，減輕工人勞動負(fù)荷，操作方便靈活，提高工作效率；由傳感器檢測系統(tǒng)來保證工件對接時隨機(jī)移動精確定位，避免了工件裝配時由于碰撞所產(chǎn)生的損傷；輕松完成板簧的搬運(yùn)、翻轉(zhuǎn)、裝配等工序，同時機(jī)械手-環(huán)境交互系統(tǒng)中包括多個連接端口，更好地與其他板簧生產(chǎn)機(jī)械配合，實(shí)現(xiàn)更好的兼容；本實(shí)用新型提供的板簧搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)裝配簡單、運(yùn)作省力、操作方便、高效安全，作業(yè)精確度高，具有良好的市場應(yīng)用價值。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的解釋說明；

圖1為機(jī)械手控制系統(tǒng)連接示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的說明。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳的實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本說明書所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對本實(shí)用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本說明書所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本說明書中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是用于限制本實(shí)用新型。

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型一種板簧搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)作詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種板簧搬運(yùn)機(jī)械手系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、機(jī)械手-環(huán)境交互系統(tǒng)、傳感器檢測系統(tǒng)和人機(jī)交換系統(tǒng)；所述人機(jī)交換系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、機(jī)械手-環(huán)境交互系統(tǒng)依次連接；所述人機(jī)交換系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和機(jī)械手-環(huán)境交互系統(tǒng)均與傳感器檢測系統(tǒng)連接；所述傳感器檢測系統(tǒng)包括內(nèi)部傳感器和外部傳感器，所述內(nèi)部傳感器包括電位計和回轉(zhuǎn)式編碼器；所述外部傳感器包括物體識別傳感器、物體探測傳感器、接近傳感器和距離傳感器；所述機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括機(jī)身、手臂和末端操作器；所述機(jī)身、手臂和末端操作器均設(shè)置多個自由度；所述驅(qū)動系統(tǒng)包括動力源驅(qū)動器和傳動機(jī)構(gòu)；所述動力源驅(qū)動器設(shè)置為伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)輸出軸與傳動機(jī)構(gòu)連接，伺服電機(jī)驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)；所述傳動機(jī)構(gòu)與機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)連接在一樣，驅(qū)動機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)完成動作；所述人機(jī)交換系統(tǒng)包括計算機(jī)終端、指令控制臺和信息顯示板；所述機(jī)械手-環(huán)境交互系統(tǒng)包括預(yù)壓機(jī)連接端口、拋丸機(jī)連接端口和涂裝機(jī)連接端口。

在控制板簧搬運(yùn)機(jī)械手時，操作者從計算機(jī)終端或指令控制臺輸入控制指令，控制指令傳送到由STC12C5A60S2系列單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)接收控制指令并分析出驅(qū)動系統(tǒng)中各伺服電機(jī)的工作流程及動作時序，伺服電機(jī)開始工作，帶動傳動機(jī)構(gòu)動作，傳動機(jī)構(gòu)與機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的工作；同時傳感器檢測系統(tǒng)中的內(nèi)部傳感器和外部傳感器同時工作；內(nèi)部傳感器檢測手臂的仰俯角及機(jī)身的旋轉(zhuǎn)角度；外部傳感器用于識別物體、探測物體遠(yuǎn)近、近距離探測物體。

機(jī)械手-環(huán)境交互系統(tǒng)中的預(yù)壓機(jī)連接端口、拋丸機(jī)連接端口和涂裝機(jī)連接端口分別與預(yù)壓機(jī)、拋丸機(jī)和涂裝機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)板簧搬動機(jī)械手控制系統(tǒng)與板簧生產(chǎn)機(jī)械的通信；傳感器檢測系統(tǒng)接收機(jī)械手-環(huán)境交互系統(tǒng)中的通信信息，并與內(nèi)部傳感器和外部傳感器接收到的信息一起傳送給人機(jī)交換系統(tǒng)，并顯示在信息顯示上，人機(jī)交換系統(tǒng)對接收到的信息進(jìn)行分析與處理，同時修正操作者下載的控制指令，實(shí)現(xiàn)對板簧搬運(yùn)機(jī)械手的精確控制。

機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括機(jī)身、手臂和末端操作器，所述機(jī)身上設(shè)置升降臺，升降臺上固定距離傳感器，用于檢測升降臺的升降高度；所述升降臺上設(shè)置轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺上固定第一回轉(zhuǎn)式編碼器，用于檢測轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)運(yùn)的角度；所述手臂固定于轉(zhuǎn)臺上，手臂與轉(zhuǎn)臺設(shè)置第一關(guān)節(jié)，第一關(guān)節(jié)用于實(shí)現(xiàn)大臂的抬起與落下，第一關(guān)節(jié)處固定第一電位計，用于檢測大臂的抬起角度；手臂中間設(shè)置第二關(guān)節(jié)，第二關(guān)節(jié)用于實(shí)現(xiàn)前小臂的抬起與落下，同時也固定第二電位計，檢測小臂與大臂的角度；小臂末端設(shè)置第三關(guān)節(jié)，所述第三關(guān)節(jié)設(shè)置為旋轉(zhuǎn)機(jī)械，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上固定第二回轉(zhuǎn)式編碼器，檢測旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)的角度，末端操作器固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)械上，末端操作器上設(shè)置物體識別傳感器、物體探測傳感器和接近傳感器，實(shí)現(xiàn)對板板簧的精確定位與夾持。

需要說明的是，上述各技術(shù)特征繼續(xù)相互組合，形成未在上面列舉的各種實(shí)施例，均視為本實(shí)用新型說明書記載的范圍；并且，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。