六自由度机械手遥控装置的制作方法

本实用新型涉及公路雨水井智能清掏机器人，具体涉及一种六自由度机械手遥控装置。

背景技术：

随着我国城市化进程的加快，城市下水的排水养护工作已经变得日益繁重，出现的问题也更加复杂。城市排水系统一旦出现问题，将会直接影响各企业和部门的正常运行，人们的正常生活也同样会受到严重的影响。传统的人工清理方式工作效率低、工作环境约束性大，专用机械应用范围较小，且清掏率比较低。国内对城市排水系统清理，尤其是雨水井清掏的研究还刚刚起步，大多仍然停留在对原有机械设备的改进和直接进口国外设备的阶段。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：设计一种六自由度机械手遥控装置，通过该装置与控制器的配合，实现对清掏机器人的无线智能化控制，解决雨水井场地狭小、人员操作效率低下和质量不高等问题，有效节约成本，提高使用方便性。

本实用新型的技术解决方案是：该六自由度机械手遥控装置由壳体、显示器、键盘、通信接口、透明传输收发器、电源和电路板组成，在壳体上安装显示器、键盘、通信接口和透明传输收发器天线，在壳体内安装电路板，电源、显示器、键盘、通信接口、透明传输收发器连接电路板，整体构成遥控装置；所述电路板的电回路由中央处理器上连接显示电路、键盘接口电路、通信接口电路、透明传输收发器电路和电源电路形成，显示器、键盘和通信模块分别通过显示接口电路、键盘接口电路、通信接口电路连接中央处理器；中央处理器自带数据存储器以保存遥控设置数据；透明传输收发器通过透明传输收发器接口电路与中央处理器连接组成。

本实用新型的显示器采用0-96寸OLED模块，显示汉字、运行状态、设置过程与数值，键盘由3X8矩阵和一个急停按键组成。

本实用新型的有益效果是：1、使用时，通过遥控装置的键盘设置功能，设置机械手的动作参数与时间，并将数据保存到单片机存储器中，由遥控现场确定手动或自动运行；2、无论在自动运行或手动运行中，如出现导常情况，按急停按键进行中断处理，以保证机器人装置的安全可靠运行；3、本实用新型集成度、可靠性、测量精度和稳定性高，用于对机械手进行现场遥控操作，实现智能化控制，有效节约成本，提高使用方便性；4、遥控装置和机械手控制装置之间采用无线数传模块以透明方式进行数据交换，透明传输收发器采用带休眠模式的JZ891微功率无线数传模块通过通信接口电路与单片机相联接，减小电量消耗。

附图说明

图1为本实用新型电路原理框图。

图2为电路原理图。

图3为数传模块与MCU接线方式电路原理图。

图4为键盘电路原理图。

图中：1单片机模块电路板、2 透明传输收发器、3 OLED显示模块，4电源、5电源模块、6通信接口电路、7显示模块接口电路、8按键、9键盘接口电路、10指示灯、11单片机、12壳体。

具体实施方式

该六自由度机械手遥控装置如图1所示，由壳体12内的单片机模块电路板1、 透明传输收发器2、OLED显示模块3和电源4组成；在壳体12上安装显示器盖、键盘盖、透明传输收发器天线，在壳体12内安装单片机模块电路板1、电源4、透明传输收发器2、OLED显示模块3，电源模块5、通信接口电路6、显示模块接口电路7、按键8、键盘接口电路9、指示灯10和单片机11安装在单片机模块电路板1上，整体构成六自由度机械手遥控装置；所述的单片机模块电路板1的电回路由电源模块5、通信接口电路6、显示模块接口电路7、按键8、键盘接口电路9、指示灯10和单片机11组成，透明传输收发器2、OLED显示模块3、电源4、按键8分别通过通信接口电路6、显示模块接口电路7、电源模块5、键盘接口电路9连接单片机11，透明传输收发器2的天线接口连接透明传输收发器天线。

如图2所示，电路原理图中单片机采用STC系列的单片机，具体连接如下：排电阻R13的第2-9脚分别连接单片机U1的P1.0-P1.7脚，排电阻R13的第1脚、单片机U1的第31、40脚连接电源正VCC，晶振Y1两端分别连接单片机U1的第18、19脚，单片机U1的第20脚、电容C3、C4、R25的一端连接电源地，电容C3、C4的另一端分别连接单片机U1的第18、19脚，R25的另一端连接单片机U1的第9脚和按键S34、C2的一端，按键S34、C2的另一端连接电源正VCC；OLED显示模块3的第1、6、7脚连接电源地，OLED显示模块3的第2脚连接电源正VCC，OLED显示模块3的第3、4、5分别脚连接单片机U1的P1.0、P1.1、P1.2脚，OLED显示模块3的第8脚浮空；采用电源或电池供电，电池负极连接插座负极，电池正极连接开关SW1的第3脚，插座正极连接开关SW1的第2脚，开关SW1的第1脚依次串联电阻R14和发光二极管D1后连接电源地，开关SW1的第1脚与电源地之间并联电容C1和C5，构成电源模块5。

如图3所示，透明传输收发器2采用带休眠模式的JZ891微功率无线数传模块，通过通信接口电路6与单片机11相联接，具体为：JZ891的第1脚连接电源正VCC，第2脚连接电源地，第3、4脚分别连接接口J2的第1、2脚，第5、6脚分别连接J3的第4、3脚；接口J2的第3、4脚分别连接单片机U1的P3.1、P3.0脚，接口J2的第5脚连接电源正VCC，接口J2的第6脚连接电源地；接口J3的第1、2脚连接电源地，接口J3的第5、6脚别连接单片机U1的P1.4、P1.5脚；正常使用时用短路帽分别将J2的1与3、2与4和J3的3与5、4与6短接。

如图4所示，按键盘由3X8矩阵和一个急停按键组成，矩阵的行键分别连接单片机U1的P2.0-P2.7脚，列键分别连接单片机U1的P1.0-P1.3脚；急停键连接单片机U1的P3.7脚。

使用时，通过遥控装置的键盘设置功能，设置机械手的动作参数与时间，并将数据保存到装置的单片机存储器中，由遥控现场确定手动或自动运行；无论在自动运行或手动运行中，如出现异常情况，按急停按键进行中断处理，以保证机器人装置的安全可靠运行。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。