本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种排爆机器人机械手臂机构及其控制系统及方法。
背景技术：
现有的排爆机器人结构还是十分复杂，在一些狭小特殊的场合还是不能良好的应用。且机械臂自由度少，远程操控技术还不是很完备，不能很好的发挥作用。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种排爆机器人机械手臂机构及其控制系统及方法，通过控制系统达到远程操控的目的，确保人的安全，具有机械臂机构灵活度高，覆盖面广的特点。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种排爆机器人机械手臂机构，包括机械大臂4，机械大臂4一端通过机械臂支座2与旋转云台1相连，机械大臂4另一端与机械小臂6一端相连，机械小臂6另一端与机械爪支座10相连，所述的机械爪支座10端部设置有摄像头9，机械爪支座10上端部设置有机械爪12，机械爪12上安装有机械爪开合机构13；
所述的机械大臂4与机械臂支座2之间，机械大臂4与机械小臂6之间，机械小臂6与机械爪支座10之间，机械爪支座10与机械爪12之间分别设置有提供转向动力的第一舵机3、第二舵机5、第三舵机7和第四舵机11；摄像头9将接收到的信息传递给控制器，控制器控制旋转云台1与舵机运转。
所述的第一舵机3、第二舵机5、第三舵机7和第四舵机11上设置有用于感受力的力觉传感器。
一种排爆机器人机械手臂控制系统，包括位于机械手臂上的控制器，所述的控制器分为上位机和下位机，所述的上位机通过摄像头9采集图像，然后图像处理分析，规划机械大臂4和机械小臂6的运动路径发出控制指令，控制指令传输给下位机；所述的下位机根据接受的指令操控机械大臂4、机械小臂6和机械爪12作业，调整机械大臂4、机械小臂6和机械爪12移动角度，抓取力度通过数据传输发给上位机。
一种排爆机器人机械手臂控制方法，作业开始，机器人开始作业，
机器人向可疑爆炸物体行进，此时一号摄像头16开始工作，将获取到的图像经过处理发送给上位机，此时也可以通过上位机发送指令给下位机，使一号摄像机16支座进行水平方向的旋转，调整摄像头观察角度，
来到可疑物前，此时通过上位机发送指令，调动旋转云台1，第一舵机3，第二舵机5，第三舵机7，使机械爪12正对可疑物，停止转动，
此时，摄像头9开始工作，将获取到的图像通过处理发送给上位机，通过反馈回来的图像制定可疑物的排除方式，原地排除或是转移可疑物，
确定排除方式后，上位机控制旋转云台1与多个舵机使机械爪12伸向可疑物，通过摄像头9实时监测，然后继续发送指令控制机械爪开合机构13夹持可疑物，此时通过下位机向上位机发送各传感器实时采集的数据进行分析，实时检测机械臂系统中的个关节旋转角度，以及机械爪开合力度，确保正确合理的夹持住可疑物并不使其受到破坏，
上位机发出指令，控制第一舵机3与第二舵机5旋转，使机械臂收缩，尽可能使可疑物放置于车架上，然后上位机发出指令，操纵机器人底盘准备转移至指定地点，
转移路上通过一号摄像头16获取并处理图像发送给上位机，确定转移路径，直至机器人到达制定地点，结束作业。
本发明的有益效果是：
本发明专利就以上问题做出改善。本产品可以安装在移动平台上通过控制系统达到远程操控的目的，确保人的安全。并且机械臂机构灵活度高，覆盖面广，且具有视频观察系统，功能完善。操控简单，只需进行简单的操作学习与训练便可完全掌握操纵技术。本机器人不仅用于排爆抢险，也可用于工厂，生产线等狭窄地区人力不便于搬用物体的地方代替人力，更好的完成工作，解放劳动力。相比于液压式与气动，本产品电力机械驱动，运动可靠，传动效率高，污染少，能够满足大多数的场合需要。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明上位机下位机原理框图。
图3为机器人整体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作详细叙述。
如图1所示：一种排爆机器人机械手臂机构，包括机械大臂4，机械大臂4一端通过机械臂支座2与旋转云台1相连，机械大臂4另一端与机械小臂6一端相连，机械小臂6另一端与机械爪支座10相连，所述的机械爪支座10端部设置有摄像头9，机械爪支座10上端部设置有机械爪12，机械爪12上安装有机械爪开合机构13；
所述的机械大臂4与机械臂支座2之间，机械大臂4与机械小臂6之间，机械小臂6与机械爪支座10之间，机械爪支座10与机械爪12之间分别设置有提供转向动力的第一舵机3、第二舵机5、第三舵机7和第四舵机11；摄像头9将接收到的信息传递给控制器，控制器控制旋转云台1与舵机运转。
所述的第一舵机3、第二舵机5、第三舵机7和第四舵机11上设置有用于感受力的力觉传感器。
本产品可以做到远程操控，确保人的安全。采用麦克纳姆轮底盘行走机构，结构简单，在城市地面以及工厂流水线等平坦地面，机械效率高。此底盘可以以前进，后退，斜45°方向行进，原地顺时针，逆时针旋转，移动十分灵活迅速，足以应对多变的突发状况。机械臂机构灵活度高，覆盖面广，且具有视频观察系统，功能完善。
相比于液压式与气动，本产品电力机械驱动，运动可靠，传动效率高，污染少，能够满足大多数的场合需要。
本产品在控制采用传感器系统实时反馈工作中机械臂各关节旋转角度以及机械爪的抓取力度，可以确保正确合理的夹持目标，不使目标受到破坏。
如图2所示：一种排爆机器人机械手臂控制系统，包括位于机械手臂上的控制器，所述的控制器分为上位机和下位机，所述的上位机通过摄像头9采集图像，然后图像处理分析，规划机械大臂4和机械小臂6的运动路径发出控制指令，控制指令传输给下位机；所述的下位机根据接受的指令操控机械大臂4、机械小臂6和机械爪12作业，调整机械大臂4、机械小臂6和机械爪12移动角度，抓取力度通过数据传输发给上位机。
机械臂关节以及机械爪都安装有力觉传感器，可以通过传感器系统实时反馈回来的状态进行判断整个系统是否超载。
整个机械臂装置采用外带电池提供动力，机械臂的运动通过旋转云台以及舵机传动，实现运动。在运动过程中，通过一号摄像头16与摄像头9的实时监控进行机械臂的操控，可以直观的的观察到周围环境状况以及操控物的状态，有利于作业的进行，也使作业变得简单。
旋转云台1与舵机的配合可以使整个机械臂系统很灵活的运动，机械爪12上安装的第四舵机11可以进行360°的旋转，可以灵活的操控作业。机械爪开合机构13可以通过摄像头9的观察，更直观方便的进行操控。
如图3所示：一种排爆机器人机械手臂控制方法，将机械手臂机构安装在移动装置上，移动装置上还设置有摄像头9，作业开始，机器人开始作业，机器人向可疑爆炸物体行进，此时一号摄像头16开始工作，将获取到的图像经过处理发送给上位机，此时也可以通过上位机发送指令给下位机，使一号摄像机16支座进行水平方向的旋转，调整摄像头观察角度，
来到可疑物前，此时通过上位机发送指令，调动旋转云台1，第一舵机3，第二舵机5，第三舵机7，使机械爪12正对可疑物，停止转动，
此时，摄像头9开始工作，将获取到的图像通过处理发送给上位机，通过反馈回来的图像制定可疑物的排除方式，原地排除或是转移可疑物，
确定排除方式后，上位机控制旋转云台1与多个舵机使机械爪12伸向可疑物，通过摄像头9实时监测，然后继续发送指令控制机械爪开合机构13夹持可疑物，此时通过下位机向上位机发送各传感器实时采集的数据进行分析，实时检测机械臂系统中的个关节旋转角度，以及机械爪12开合力度，确保正确合理的夹持住可疑物并不使其受到破坏，
上位机发出指令，控制第一舵机3与第二舵机5旋转，使机械臂收缩，尽可能使可疑物放置于车架上，然后上位机发出指令，操纵机器人底盘准备转移至指定地点，
转移路上通过一号摄像头16获取并处理图像发送给上位机，确定转移路径，直至机器人到达制定地点，结束作业。