机械手以及机械手控制方法
【专利摘要】本发明实施例提供的机械手以及机械手控制方法通过目标点获取装置获取目标点位置信息，并将目标点位置信息发送至控制器。再通过夹取件位置获取装置获取夹取活动部的位置信息，并将夹取活动部的位置信息发送至控制器，控制器接收目标点位置信息以及夹取活动部的位置信息，并将上述的位置信息发送至数据处理设备，以使数据处理设备运算出夹取活动部从原先的位置移动至目标点的位置电机的转速、转数以及舵机的角度。与现有的机械手相比，本发明实施例提供的机械手能够根据具体需求执行相应的操作，使得机械手能够应对更多的使用场景。
【专利说明】
机械手以及机械手控制方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及机械控制领域，具体而言，涉及一种机械手以及机械手控制方法。【背景技术】
[0002]机械手是生产生活中经常会使用的工具。现有的机械手能模仿人手和臂的某些动作，用来按照固定程序抓取、搬运物件或操作工具，它可代替人的繁重劳动以实现产生的机械化和自动化，广泛应用于机械制作、冶金、电子、轻工以及原子能等领域。
[0003]现有的机械手往往是根据固定程序执行重复性操作，不能很好地根据具体地需求执行对应的操作。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明实施例提供了一种机械手以及机械手控制方法，以改善现有的机械手根据固定程序执行重复性操作，不能较好地根据具体需求执行相应操作的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明实施例提供了一种机械手，所述机械手包括:机身、臂体、 夹取件、目标点获取装置、控制器、夹取件位置获取装置、第一电机以及第一舵机。所述目标点获取装置以及控制器均设置于所述机身，所述臂体与所述机身活动连接，所述第一舵机设置于所述机身与所述臂体之间，所述臂体随着所述第一舵机的转动而移动。所述夹取件包括夹取固定部以及夹取活动部，所述夹取固定部与所述臂体固定连接，所述第一电机设置于所述夹取固定部与夹取活动部之间，所述夹取活动部随着第一电机的转动而移动，所述夹取件位置获取装置设置于所述夹取活动部。所述目标点获取装置用于获取目标点位置信息，并将所述目标点位置信息发送至控制器;所述夹取件位置获取装置用于获取所述夹取活动部的位置信息，并将所述夹取活动部的位置信息发送至所述控制器;所述控制器用于获取所述目标点位置信息以及夹取活动部的位置信息，并将所述目标点位置信息以及夹取活动部的位置信息发送至数据处理设备，以使所述数据处理设备运算出控制数据，所述控制数据包括夹取活动部从所述夹取活动部的位置信息对应的位置移动到目标点位置信息对应的位置的过程中，第一电机的转速、转数以及第一舵机的角度;所述控制器用于接收所述数据处理设备发送的控制数据，并根据所述控制数据控制所述电机和舵机，以使所述夹取活动部从所述夹取活动部的位置信息对应的位置移动到目标点位置信息对应的位置。
[0006]本发明实施例还提供了一种机械手控制方法，所述方法包括:目标点获取装置获取目标点位置信息，并将所述目标点位置信息发送至控制器;夹取件位置获取装置获取所述夹取活动部的位置信息，并将所述夹取活动部的位置信息发送至所述控制器;控制器获取所述目标点位置信息以及夹取活动部的位置信息，并将所述目标点位置信息以及夹取活动部的位置信息发送至数据处理设备，以使所述数据处理设备运算出控制数据，所述控制数据包括夹取活动部从所述夹取活动部的位置信息对应的位置移动到目标点位置信息对应的位置的过程中，第一电机的转速、转数以及第一舵机的角度;所述控制器接收所述数据处理设备发送的控制数据，并根据所述控制数据控制所述电机和舵机，以使所述夹取活动部从所述夹取活动部的位置信息对应的位置移动到目标点位置信息对应的位置。
[0007]本发明实施例提供的机械手以及机械手控制方法的有益效果为:
[0008]本发明实施例提供的机械手以及机械手控制方法通过目标点获取装置获取目标点位置信息，并将目标点位置信息发送至控制器。再通过夹取件位置获取装置获取夹取活动部的位置信息，并将夹取活动部的位置信息发送至控制器，控制器接收目标点位置信息以及夹取活动部的位置信息，并将上述的位置信息发送至数据处理设备，以使数据处理设备运算出夹取活动部从原先的位置移动至目标点的位置电机的转速、转数以及舵机的角度。与现有的机械手相比，本发明实施例提供的机械手能够根据具体需求执行相应的操作， 使得机械手能够应对更多的使用场景。【附图说明】
[0009]为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1是本发明实施例提供的机械手的结构示意图；
[0011]图2是图1示出的A区域的部分放大图；
[0012]图3是本发明实施例提供的机械手的另一视角的结构示意图；
[0013]图4是本发明实施例提供的机械手控制方法的流程图。
[0014]附图标记:
[0015]机械手 1〇〇;[〇〇16]机身110;转动部111;固定部112;通孔1121;第二舵机113;第一舵机114;[〇〇17]臂体120;第一臂体121;第二臂体122;第三臂体123;第五舵机124;第六舵机125;[〇〇18]夹取件130;夹取固定部131;
[0019]夹取活动部132;第一活动部1321;第二活动部1322;夹爪13221;第四舵机13222;
[0020]第三舵机1323;压力传感器1324;筒体1325;筒体固定部1326;传动杆1327;光电传感器1328;[〇〇21]第一电机133;第二丝杆134;
[0022]目标点获取装置140 ;控制器150;夹取件位置获取装置160;第一丝杆170;第二电机180;超声波测距装置190;[〇〇23]存储盒200;第一区域210;第二区域220。【具体实施方式】
[0024]下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]实施例
[0026]详情请参见图1，图1示出了本发明实施例提供的机械手100,该机械手100包括机身110、臂体120以及夹取件130。机身110与臂体120活动连接，臂体120的远离所述机身110的一端与夹取件130固定连接。
[0027]机身110包括转动部111、固定部112以及第二舵机113,转动部111与固定部112转动连接，第二舵机113设置在转动部111与固定部112之间，转动部111能随第二舵机113的转动而在水平面内顺时针或逆时针转动。
[0028]该机械手100还包括控制器150、目标点获取装置140、第一丝杆170以及第二电机 180,详情请参见图1。控制器150可以设置在机身110的内侧，目标点获取装置140可以设置在机身110的靠近夹取件130的一侧，机身110的远离所述转动部111的一侧设置带有螺纹的通孔1121，通孔1121内侧设置有与第一丝杆170相啮合的螺纹，机身110与第一丝杆170通过螺纹啮合的方式活动连接，第一丝杆170与第二电机180固定连接。[〇〇29]转动部111的远离固定部112的一侧与臂体120活动连接，转动部111与臂体120之间设置有第一舵机114,臂体120可以随第一舵机114的转动而在臂体120所在的平面内移动。
[0030]臂体120具体包括第一臂体121、第二臂体122、第三臂体123、第五舵机124以及第六舵机125。第一臂体121的一端与机身110活动连接，第一臂体121的另一端与第二臂体122 活动连接，第二臂体122的远离第一臂体121的一端与第三臂体123活动连接，第三臂体123 的远离第二臂体122的一端与夹取件130固定连接，即机身110依次经过第一臂体121、第二臂体122、第三臂体123与夹取件130连接。[〇〇31]第五舵机124设置于第一臂体121与第二臂体122之间，第二臂体122可以随着第五舵机124的转动而在臂体120所在的平面内移动;第六舵机125设置在第二臂体122与第三臂体123之间，第三臂体123可以随着第六舵机125的转动而在臂体120所在的平面内移动。 [〇〇32]夹取件130包括夹取固定部131、夹取活动部132、第二丝杆134以及第一电机133。夹取固定部131与上述的第三臂体123的远离第二臂体122的一端固定连接，夹取活动部132 与夹取固定部131活动连接。第一电机133设置于夹取固定部131靠近夹取活动部132的一侧，第一电机133与第二丝杆134通过螺纹啮合的方式活动连接。第二丝杆134与夹取活动部 132固定连接，第一电机133转动能带动第二丝杆134以及夹取活动部132沿第二丝杆134的延伸方向移动，详情请参见图1。[〇〇33]夹取活动部132包括第一活动部1321、第二活动部1322以及第三舵机1323,第一活动部1321与第二丝杆134固定连接，第一活动部1321还与第二活动部1322转动连接，第三舵机1323设置于第一活动部1321以及第二活动部1322之间，第二活动部1322随第三舵机1323 的转动而转动。第二活动部1322的转动方向与机身110的转动部111的转动方向一致。[〇〇34]第二活动部1322包括夹爪13221、第四舵机13222、压力传感器1324、筒体1325、筒体固定部1326以及传动杆1327,详情请参见图2。所述夹爪13221与第一活动部1321转动连接，第四舵机13222能够控制夹爪13221的张开或闭合。筒体1325与筒体固定部1326固定连接，筒体固定部1326通过传动杆1327与夹爪13221连接。压力传感器1324设置于夹爪13221 的与筒体1325相对应的位置。若夹爪13221闭合，传动杆1327带动筒体1325向靠近压力传感器1324的方向移动，直到筒体1325与压力传感器1324相接触，压力传感器1324能够获得筒体1325的初始压力值。
[0035]第二活动部1322还可以包括光电传感器1328,光电传感器1328竖直安装在夹爪 13221侧壁，用于检测夹爪13221沿第二丝杆134的方向的延伸距离，详情请参见图1。当超过预定距离时，光电传感器1328可以发送停止信息至控制器150同时发出警报信号。
[0036]夹爪13221的数量具体可以为两个，详情请参见图1。夹爪13221内侧还可以设置有软面硅胶薄层，软面硅胶薄层能够使夹取操作时被夹取件130不滑动。压力传感器1324具体可以为应变片。[〇〇37] 该机械手100还包括超声波测距装置190,超声波测距装置190可以设置在机身110 的两侧，详情请参见图1，超声波测距装置190能够获取夹取活动部132的位置信息，具体用于获取夹爪13221的沿第一丝杆170方向的位置信息。[〇〇38] 该机械手100还包括存储盒200,详情请参见图1，存储盒200包括第一区域210以及第二区域220,第一区域210为椭圆状通孔1121，可以用来存放竖直放置的柱状物，如棉签。 第二区域220包括多个圆形通孔1121，多个圆形通孔1121的数量具体可以为四个。四个圆形通孔1121中的每一个均可以用于竖直放置柱状物，如针具。[〇〇39]本发明实施例提供的机械手100的工作原理为:
[0040]目标点获取装置140获取目标点位置信息。例如，可以预先在控制器150中存储人的标准手臂信息以及手臂上各穴位的位置信息。当用户将手臂放置在预定位置时，目标点获取装置140可以获取该用户的手臂信息并将手臂信息与存储在控制器150的标准手臂信息进行比较以获得该用户的手臂上的各穴位的位置信息。
[0041]目标点获取装置140可以包括两台CCD相机以及两个点激光传感器。具体地，可以通过两个点激光传感器将激光分别投射在人体手臂的两端，通过两台CCD相机获取点激光传感器投射出的激光点，并根据两个激光点测得人体手臂的长度。通过预先存储在控制器 150的人体标准手臂信息以及手臂上的穴位信息获得穴位的具体位置。
[0042]夹取件位置获取装置160则获取夹取活动部132的位置信息。具体地，可以获得夹爪13221的位置信息。夹取件位置获取装置160具体可以为三坐标测量球，三坐标测量球可以获得夹爪13221的坐标位置信息，并将夹爪13221的坐标位置信息传递至控制器150。
[0043]控制器150接收穴位的具体位置信息以及夹爪13221的坐标位置信息，并将上述位置信息发送至数据处理设备。数据处理设备可以建立夹爪13221的坐标位置信息与穴位的具体位置信息的映射关系。并计算出夹爪13221从夹爪13221的位置信息对应的位置移动到穴位的具体位置对应的位置的过程中，各电机的转速和转数以及各舵机的转动角度。
[0044]数据处理设备将计算出的控制数据发送至控制器150以使控制器150执行。具体地，控制器150控制第二电机180转动，从而带动第一丝杆170转动，第一丝杆170转动可以带动机身110沿第一丝杆170的延伸方向移动，即可以使夹爪13221的横坐标与具体穴位的横坐标一致。
[0045]数据处理设备可以是设置在机械手100上的运算设备，也可以是能够进行复杂运算的计算机，也可以是能够远程传输信息的服务器。[〇〇46]超声波测距装置190用于通过超声波测距获得夹爪13221的位置信息，即具体获得夹爪13221的横坐标，用以进一步确认夹爪13221的横坐标与具体穴位的横坐标一致。[〇〇47]控制器150通过控制第一舵机114、第五舵机124以及第六舵机125,以使臂体120将夹取件130移动至具体穴位的正上方。然后控制器150控制第一电机133转动，从而使第二丝杆134以及夹取活动部132沿第二丝杆134的延伸方向下移，以使夹爪13221夹取的针具下移接触到上述的穴位。[〇〇48] 光电传感器1328用于检测夹爪13221以及夹爪13221夹取的针具下移的距离，若针具下移的距离超过预定范围，则发出停止信号以及警报信号，使整个机械手100停止工作。
[0049]若夹爪13221以及夹爪13221夹取的针具未超过预定范围，控制器150进一步控制第三舵机1323转动，从而带动夹爪13221以及夹爪13221夹取的针具沿与转动部111相同的方向转动，以实现针具的捻转操作。
[0050]该机械手100的存储盒200可以设置在以转动部111的中心为圆心以臂体120为半径的区域内，即机械手100的控制器150通过控制转动部111转动就能实现将夹取活动部132 移动至存储盒200的正上方。
[0051]第一电机133转动带动第二丝杆134以及与第二丝杆134固定连接的夹爪13221向下移动。夹爪13221的数量具体可以为两个，并且两个夹爪13221分别与存储盒200的第一区域210以及第二区域220相对应。第二区域220具体可以用于放置以竖直状态放置的针具。筒体1325的位置与针具的位置相对应，即当夹爪13221向下移动时，针具可以插入上述的筒体 1325,并且针具的外表面与筒体1325的内部相贴合。筒体1325可以给针具提供周向的力，以限制针具左右晃动，提高扎针的精确度。夹爪13221内侧设置的软面硅胶薄层能够较好地抓握所述针具，具体可以抓握针具的中间部位，进一步起到固定针具的效果。[〇〇52]针具插入筒体1325后，在第四舵机13222的转动下带动所述夹爪13221由张开逐渐夹紧，同时传动杆1327带动筒体固定部1326以及筒体1325向靠近压力传感器1324的方向移动。当夹爪13221夹紧时，筒体1325与压力传感器1324相接触，压力传感器1324可以测出筒体1325对压力传感器1324的最开始的压力值。当针具扎入人体穴位时，由于皮肤、肌肉等会产生阻力，该阻力通过针具以及筒体1325传递至压力传感器1324,以使压力传感器1324测出针具扎入人体穴位时的阻力值。两个夹爪13221中的另一个夹爪13221则可以用来抓取棉签。[〇〇53]在进行扎针操作时，第一电机133可以通过变速控制，以模拟现有的人工扎针过程。例如，在针尖距离皮肤1.5mm时，第一电机133开始加速，使得破皮时的速度达到最大，之后通过减速逐步实现停止。[〇〇54]当出现自动控制失误的意外情况时，也可以通过手动控制的方式对该机械手100 进行控制。具体地，可以设置一个带有八个按钮的手柄(图未示)，使得用户例如医生在自动控制失误时，通过手柄对机械手100进行控制。八个按钮可以分别对应第一电机133、第二电机180、第一舵机114、第二舵机113、第三舵机1323以及第四舵机13222。
[0055]手柄接收用户的控制指令，并发送至服务器，服务器接收控制指令，并发送控制指令至机械手100以使机械手100执行相应的操作。用户可以通过手柄对机械手100进行远程控制。[〇〇56]本发明实施例提供的机械手100利用32位微处理器和实时操作系统来进行机械手 100的软件设计，并且可以把嵌入式实时内核yC/OS—II和微型嵌入式协议栈yIP移植在控制器150中。本发明实施例可以采用服务器/客户端架构来实现舵机的转动角度以及电机的转数、转速等数据的远程传输，服务器可以用来帮助分担运算量，以降低机械手100控制器 150的数据分析的负担，并且还可以实现服务器端对机械手100控制器150点对多的通信方式。机械手100的控制器150可以将本地数据上传至服务器，服务器负责与机械手100的控制器150进行通信以及数据库的同步。具体可以采用JavaApplet技术与CGI (Common Gateway Interface)相结合，以实现对关键数据的远程采集和本地保存，并且利用这些对机械手100 进行闭环控制和调节。控制器150的网络接口可以采用以太网控制器150ENC28J60实现数据的网络上传以及关键指令的接收。[〇〇57]控制器150的软件yC/OS—II任务系统包含多个任务部分，例如主程序任务，六个舵机(第一舵机114、第二舵机113、第三舵机1323、第四舵机13222、第五舵机124、第六舵机 125)的角度控制任务，两个电机(第一电机133、第二电机180)的PWM脉冲数和频率控制任务，超声波测距装置190的任务，光电传感器1328的任务等。yC/OS内核可以将各个应用的相关程序封装成统一模式的任务函数形式，以实现对上述多个任务的实时管理，多任务之间的数据通信可以采用信号量以及消息队列的方式进行。对于需要进行大量数据运算的任务，控制器150可以将数据通过网络接口上传至服务器，有服务器分析后再将结果传至控制器150，从而对机械手100进行控制。
[0058]与现有的机械手100相比，本发明实施例提供的机械手100能够自动获取针具以及获取穴位位置，并实现针灸的扎针操作，有着较强的实用价值。
[0059]详情请参见图4,图4示出了本发明实施例提供的机械手100控制方法，所述方法包括:
[0060]步骤S101，目标点获取装置140获取目标点位置信息，并将所述目标点位置信息发送至控制器150。
[0061]例如，可以预先在控制器150中存储人的标准手臂信息以及手臂上各穴位的位置信息。当用户将手臂放置在预定位置时，目标点获取装置140可以获取该用户的手臂信息并将手臂信息与存储在控制器150的标准手臂信息进行比较以获得该用户的手臂上的各穴位的位置信息。
[0062]目标点获取装置140可以包括两台CCD相机以及两个点激光传感器。具体地，可以通过两个点激光传感器将激光分别投射在人体手臂的两端，通过两台CCD相机获取点激光传感器投射出的激光点，并根据两个激光点测得人体手臂的长度。通过预先存储在控制器 150的人体标准手臂信息以及手臂上的穴位信息获得穴位的具体位置。[〇〇63]步骤S102,夹取件位置获取装置160获取所述夹取活动部132的位置信息，并将所述夹取活动部132的位置信息发送至所述控制器150。[〇〇64]具体地，可以获得夹爪13221的位置信息。夹取件位置获取装置160具体可以为三坐标测量球，三坐标测量球可以获得夹爪13221的坐标位置信息，并将夹爪13221的坐标位置信息传递至控制器150。[〇〇65]步骤S103,控制器150获取所述目标点位置信息以及夹取活动部132的位置信息， 并将所述目标点位置信息以及夹取活动部132的位置信息发送至数据处理设备，以使所述数据处理设备运算出控制数据。[〇〇66]数据处理设备可以建立夹爪13221的坐标位置信息与穴位的具体位置信息的映射关系。并计算出夹爪13221从夹爪13221的位置信息对应的位置移动到穴位的具体位置对应的位置的过程中，各电机的转速和转数以及各舵机的转动角度。[〇〇67]数据处理设备将计算出的控制数据发送至控制器150以使控制器150执行。具体地，控制器150控制第二电机180转动，从而带动第一丝杆170转动，第一丝杆170转动可以带动机身110沿第一丝杆170的延伸方向移动，即可以使夹爪13221的横坐标与具体穴位的横坐标一致。[〇〇68]数据处理设备可以是设置在机械手100上的运算设备，也可以是能够进行复杂运算的计算机，也可以是能够远程传输信息的服务器。[〇〇69]步骤S104,所述控制器150接收所述数据处理设备发送的控制数据，并根据所述控制数据控制所述电机和舵机，以使所述夹取活动部132从所述夹取活动部132的位置信息对应的位置移动到目标点位置信息对应的位置。
[0070]具体地，控制器150控制第二电机180转动，从而带动第一丝杆170转动，第一丝杆 170转动可以带动机身110沿第一丝杆170的延伸方向移动，即可以使夹爪13221、具体穴位以及臂体位于同一平面内。控制器150通过控制第一舵机114、第五舵机124以及第六舵机 125,以使臂体120将夹取件130移动至具体穴位的正上方。然后控制器150控制第一电机133 转动，从而使第二丝杆134以及夹取活动部132沿第二丝杆134的延伸方向下移，以使夹爪 13221夹取的针具下移接触到上述的穴位。控制器150可以进一步控制第三舵机1323转动， 从而带动夹爪13221以及夹爪13221夹取的针具沿与转动部111相同的方向转动，以实现针具的捻转操作。
[0071]本发明实施例提供的机械手100以及机械手100控制方法通过目标点获取装置140 获取目标点位置信息，并将目标点位置信息发送至控制器150。再通过夹取件位置获取装置 160获取夹取活动部132的位置信息，并将夹取活动部132的位置信息发送至控制器150,控制器150接收目标点位置信息以及夹取活动部132的位置信息，并将上述的位置信息发送至数据处理设备，以使数据处理设备运算出夹取活动部132从原先的位置移动至目标点的位置电机的转速、转数以及舵机的角度。与现有的机械手100相比，本发明实施例提供的机械手100能够根据具体需求执行相应的操作，使得机械手100能够应对更多的使用场景。
[0072]在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和机械手100,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。
[0073]另外，在本发明实施例中的各功能装置可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个装置单独存在，也可以两个或两个以上装置集成形成一个独立的部分。
[0074]所述功能如果以软件功能装置的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述机械手的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(R0M，Read — Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、机械手、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、机械手、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、机械手、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0075]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0076]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种机械手，其特征在于，所述机械手包括:机身、臂体、夹取件、目标点获取装置、控 制器、夹取件位置获取装置、第一电机以及第一舵机，所述目标点获取装置以及控制器均设置于所述机身，所述臂体与所述机身活动连接，所述第一舵机设置于所述机身与所述臂体之间，所述 臂体随着所述第一舵机的转动而移动，所述夹取件包括夹取固定部以及夹取活动部，所述夹取固定部与所述臂体固定连接， 所述第一电机设置于所述夹取固定部与夹取活动部之间，所述夹取活动部随着第一电机的 转动而移动，所述夹取件位置获取装置设置于所述夹取活动部，所述目标点获取装置用于获取目标点位置信息，并将所述目标点位置信息发送至控制 器；所述夹取件位置获取装置用于获取所述夹取活动部的位置信息，并将所述夹取活动部 的位置信息发送至所述控制器；所述控制器用于获取所述目标点位置信息以及夹取活动部的位置信息，并将所述目标 点位置信息以及夹取活动部的位置信息发送至数据处理设备，以使所述数据处理设备运算 出控制数据，所述控制数据包括夹取活动部从所述夹取活动部的位置信息对应的位置移动 到目标点位置信息对应的位置的过程中，第一电机的转速、转数以及第一舵机的角度；所述控制器用于接收所述数据处理设备发送的控制数据，并根据所述控制数据控制所 述电机和舵机，以使所述夹取活动部从所述夹取活动部的位置信息对应的位置移动到目标 点位置信息对应的位置。2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述机身包括转动部、固定部和第二舵机，所述转动部与固定部转动连接，所述第二舵 机设置于所述转动部与固定部之间，所述转动部随所述第二舵机的转动而转动。3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述机械手还包括第一丝杆和第二电 机，所述固定部的远离所述转动部的一侧设置有带有螺纹的通孔，所述通孔的螺纹与所述 第一丝杆的螺纹相啮合，所述固定部与所述第一丝杆通过螺纹啮合的方式连接，所述第一 丝杆与所述第二电机固定连接，所述第一丝杆随着所述第二电机的转动而转动，从而带动 所述固定部移动。4.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，设置于所述夹取固定部与夹取活动部之 间的电机为第一电机，所述夹取件还包括第二丝杆和压力传感器，所述第一电机设置于所述夹取固定部的靠近夹取活动部的一侧，所述第一电机与所述 第二丝杆通过螺纹啮合的方式活动连接，所述第二丝杆与所述夹取活动部固定连接，所述 第一电机转动带动所述第二丝杆以及夹取活动部沿所述第二丝杆的延伸方向移动；所述压力传感器设置在所述夹取活动部，用于在所述夹取活动部进行夹取操作时，获 得夹取物对夹取活动部的初始压力值。5.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于，所述夹取活动部包括第一活动部、第二 活动部以及第三舵机，所述第一活动部与所述第二丝杆固定连接，所述第一活动部与所述 第二活动部转动连接，所述第三舵机设置于所述第一活动部与第二活动部之间，所述第二 活动部随着第三舵机的转动而转动。6.根据权利要求5所述的机械手，其特征在于，所述第二活动部包括夹爪和第四舵机， 所述夹爪与所述第一活动部转动连接，所述第四舵机控制所述夹爪的张开或闭合。7.根据权利要求6所述的机械手，其特征在于，所述第二活动部还包括筒体、筒体固定 部以及传动杆，所述筒体与所述筒体固定部固定连接，所述筒体固定部通过所述传动杆与 所述夹爪连接，所述压力传感器设置于所述夹爪的与所述筒体相对应的位置，若所述夹爪 闭合，所述传动杆带动所述筒体向靠近所述压力传感器的方向移动，直到所述筒体与所述 压力传感器相接触，所述压力传感器用于获得所述筒体的初始压力值。8.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述臂体包括第一臂体、第二臂体、第三 臂体、第五舵机以及第六舵机，所述第一臂体的一端与所述机身活动连接，所述第一臂体的另一端与所述第二臂体活 动连接，所述第二臂体的远离所述第一臂体的一端与所述第三臂体活动连接，所述第三臂 体的远离所述第二臂体的一端与所述夹取件固定连接，所述第五舵机设置于所述第一臂体与第二臂体之间，所述第二臂体随着所述第五舵机 的转动而移动，所述第六舵机设置于所述第二臂体与第三臂体之间，所述第三臂体随着所 述第六舵机的转动而移动。9.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述机械手还包括超声波测距装置，所 述超声波测距装置设置于所述机身，所述超声波测距装置用于获得所述夹取活动部的位置 信息，并将所述位置信息发送至所述控制器，以使所述控制器判断所述夹取活动部是否移 动至目标点位置信息对应的位置。10.—种机械手控制方法，其特征在于，所述方法包括:目标点获取装置获取目标点位置信息，并将所述目标点位置信息发送至控制器；夹取件位置获取装置获取所述夹取活动部的位置信息，并将所述夹取活动部的位置信 息发送至所述控制器；控制器获取所述目标点位置信息以及夹取活动部的位置信息，并将所述目标点位置信 息以及夹取活动部的位置信息发送至数据处理设备，以使所述数据处理设备运算出控制数 据，所述控制数据包括夹取活动部从所述夹取活动部的位置信息对应的位置移动到目标点 位置信息对应的位置的过程中，第一电机的转速、转数以及第一舵机的角度；所述控制器接收所述数据处理设备发送的控制数据，并根据所述控制数据控制所述电 机和舵机，以使所述夹取活动部从所述夹取活动部的位置信息对应的位置移动到目标点位 置信息对应的位置。
【文档编号】B25J9/04GK106003054SQ201610638071
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月4日
【发明人】卢东东, 徐天成, 贾卜宇
【申请人】卢东东