板材搬运安装机械手控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自动化控制领域，特别是涉及板材搬运安装机械手控制系统。
【背景技术】
[0002]近些年来，随着建筑行业地迅速发展，人们对于室外装修的要求越来越高。而在室外装修行业中，对外壁进行装饰板材的安装是重要组成部分，其中玻璃幕墙安装、墙体装饰等的安装都属于板材安装。而大型场馆、火车站和公共建筑等大型建筑的幕墙装修工程，主要采用大型玻璃幕墙等材料。这些材料大多数为板形(即板材)，有重量沉、尺寸大，易破损的特点，而且在施工过程中需要搭设脚手架和相关辅助设施，更需要数量巨大的安装工人，劳动强度大，安装过程复杂，且施工速度慢，安全性差。
[0003]申请号为201410563882.2的实用新型申请公开了一种板材安装设备，该设备安装助力机械的控制系统硬件相对较落后，控制精度不高，实时性不好，人机交互性能差，没有一套完整的板材安装的动作控制流程，不能实现安装力与操作力的检测与控制，且尚不能实现无线远程操控，大大降低了板材安装助力机械的操作灵活性，不能真正满足安装自动化的需求。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是:提供板材搬运安装机械手控制系统，能够实现远程无线操作和近程人机协作力控制随动操作，大大提高板材安装的灵活性、准确度与人机操作性能。
[0005]本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供板材搬运安装机械手控制系统，所述控制系统包括供电装置，其特征在于所述控制系统还包括下端行走模块控制系统和机械手安装模块控制系统；所述供电装置分别与下端行走模块控制系统和机械手安装模块控制系统电连接；
[0006]所述下端行走模块控制系统包括电动叉车驱动轮、行走控制器、电动叉车加速器和方向把盘；所述电动叉车加速器与行走控制器电相连；所述行走控制器控制电动叉车驱动轮的速度；所述方向把盘与电动叉车驱动轮连接；
[0007]所述机械手安装模块控制系统包括六自由度机械手控制模块、人机交互及无线操作模块和板材吸取气路模块；所述六自由度机械手控制模块包括电源层控制柜、驱动层控制柜和上位工控机；所述电源层控制柜包括24V转220V的逆变器；所述驱动层控制柜包括六个自由度伺服驱动以及六维力传感器信号放大器；所述人机交互及无线操作模块包括工业触摸屏、无线手柄、操作者端六维力传感器和环境端六维力传感器；所述工业触摸屏与上位工控机电相连；所述驱动层控制柜和上位工控机电连接；所述无线手柄与上位工控机无线连接；所述操作者端六维力传感器和环境端六维力传感器通过信号线与驱动层控制柜中的六维力传感器信号放大器电连接；所述板材吸取气路模块包括微型真空泵和末端真空吸盘；所述微型真空泵与末端真空吸盘连接。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型提供了一套完整的板材搬运安装机械手控制系统，加入了无线手柄控制模式和力反馈随动控制模式，将远程无线操作与近程人机协作操作融入其中，在板材安装时通过六维力传感器起到了将人力放大助力安装的作用，实现了对板材地准确安装，同时防止板材在安装时由于接触力过大而损坏。除此之外，考虑到移动的方便性和电源的匹配问题，在设备的控制箱里加入了逆变器，完成了用一组直流电池同时完成了直流供电和交流供电，省去了交流电供电需要外加电缆的麻烦，增加了整套设备的移动距离，使设备更具灵活性。本套控制系统控制流程简单流畅，全程只需要一到两名操作人员即可完成对大型幕墙板材的吸取、运输及安装，降低了劳动力的强度和数量，简化了安装过程，提升了助力机械操作的灵活性和施工过程的稳定性与安全性。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型板材搬运安装机械手控制系统一个实施例的整体结构框图；
[0010]图2是本实用新型板材搬运安装机械手控制系统一个实施例的整体结构示意图；
[0011]图3是本实用新型板材搬运安装机械手控制系统一个实施例的下端行走模块控制系统结构示意图；
[0012]图4是本实用新型板材搬运安装机械手控制系统一个实施例的六自由度机械手控制模块结构示意图；
[0013]图5是本实用新型板材搬运安装机械手控制系统一个实施例的人机交互及无线操作模块结构示意图；
[0014]图6是本实用新型板材搬运安装机械手控制系统一个实施例的板材吸取气路模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]本实用新型提供的是板材搬运安装机械手控制系统(参见图1-6)包括下端行走模块控制系统1、机械手安装模块控制系统2和供电装置3 ;所述供电装置3分别与下端行走模块控制系统I和机械手安装模块控制系统2电连接。
[0017]所述下端行走模块控制系统I包括电动叉车驱动轮101、行走控制器102、电动叉车加速器103和方向把盘104 ;所述电动叉车加速器103与行走控制器102电相连；所述行走控制器102控制电动叉车驱动轮101的速度；所述行走控制器102接收到电动叉车加速器103的不同位置的信号后进行处理，然后将信号发送给电动叉车驱动轮101，带动其运动；所述方向把盘104与电动叉车驱动轮101的转动轴连接，从而实现转动方向把盘104来控制电动叉车驱动轮101的运动方向。
[0018]所述机械手安装模块控制系统2包括六自由度机械手控制模块201、人机交互及无线操作模块202和板材吸取气路模块203 ；
[0019]所述六自由度机械手控制模块201包括电源层控制柜20101、驱动层控制柜20102和上位工控机20103 ;所述电源层控制柜20101包括24V转220V的逆变器、24V转5V开关电源和24V转12V开关电源；通过24V转220V的逆变器来给上位工控机20103进行供电，通过24V转5V和24V转12V的开关电源来保证驱动层控制柜20102不同电压的需要；所述驱动层控制柜20102包括六个自由度伺服驱动2010201即X、Y、Z、XR、YR、ZR这六个方向的伺服驱动以及六维力传感器信号放大器2010201，六个自由度伺服驱动2010201接收上位工控机20103发出的信号从而带动六个方向上各自的伺服电机转动完成相应的动作；所述驱动层控制柜20102和上位工控机20103电连接；
[0020]所述人机交互及无线操作模块202包括工业触摸屏20201、无线手柄20202、操作者端六维力传感器20203和环境端六维力传感器20204 ；
[0021]所述工业触摸屏20201与上位工控机20103相连，并将伺服电机绝对型编码器的数据、机械手的位置以及六维力传感器反馈回来的数据实时地在工业触摸屏20201上显示，并且可以通过该界面改变伺服电机运动的速度与加速度，在无线手柄控制模式和力反馈随动控制模式之间进行