控制装置及机械臂系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种控制装置，用于控制机械臂，控制装置包括传感装置及与传感装置连接的第一控制器。传感装置用于感测传感装置附近的接近物体并产生接近信号；第一控制器用于根据接近信号控制机械臂携取展示物体并移动展示物体至预定位置。通过感测是否有物体或人接近，来适时地携取展示物体并呈递，从而能实现智能化的物品呈递，减少人工劳动，且能给使用者或体验者良好的使用体验。本实用新型还公开了一种机械臂系统。
【专利说明】
控制装置及机械臂系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及机械臂领域，特别涉及一种控制装置及机械臂系统。
【背景技术】
[0002]在展会等宣传场合，企业分发产品与宣传材料一般是通过人工手动分发。分发对象是路人或参会人员，分发量一般较大，分发过程单调乏味且重复性高。而企业员工还需向参会人员介绍产品、回答问题等，因此分发宣传材料的工作一定程度上浪费了人力资源和成本。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的实施方式需要提供一种控制装置、控制装置、终端及音频同步播放系统。
[0004]本实用新型实施方式的控制装置包括:
[0005]传感装置，用于感测所述传感装置附近的接近物体并产生接近信号;及
[0006]与所述传感装置连接的第一控制器，所述第一控制器用于根据所述接近信号控制所述机械臂携取展示物体并移动所述展示物体至预定位置。
[0007]通过感测是否有物体或人接近，来适时地携取展示物体并呈递，从而能实现智能化的物品呈递，减少人工劳动，且能给使用者或体验者良好的使用体验。解决了现有技术的某些问题。
[0008]在某些实施方式中，所述传感装置还包括:
[0009]传感器，用于感测所述接近物体并在所述接近物体位于预定区域内时产生感测信号；
[0010]与所述传感器连接的计时模块，用于接收所述感测信号并获取所述感测信号的持续时间，以及用于在所述感测信号停止时重新计时;及
[0011 ]与所述计时模块连接的判断模块，用于在所述持续时间超过预定时间时产生所述接近信号。
[0012]在某些实施方式中，所述传感器包括超声波传感器。
[0013]在某些实施方式中，所述预定时间包括3-4秒。
[0014]在某些实施方式中，所述机械臂包括臂体及设置于所述臂体末端的取物部件；
[0015]所述控制装置还包括检测装置及与所述检测装置连接的第二控制器，所述检测装置用于在所述取物部件接触到所述展示物体时产生接触信号；
[0016]所述第二控制器用于根据所述接触信号控制所述机械臂携取所述展示物体。
[0017]在某些实施方式中，所述检测装置包括设置于所述取物部件的接触传感器。
[0018]在某些实施方式中，所述取物部件包括吸盘。
[0019]在某些实施方式中，所述机械臂系统还包括空气栗及导气管，所述空气栗与所述吸盘通过所述导气管连通；
[0020]所述第二控制器用于根据所述接触信号控制所述空气栗抽取空气以使所述吸盘与所述展示物体形成的空间与外界产生气压差以使所述机械臂携取并移动所述展示物体。
[0021]本实用新型还提供一种机械臂系统，包括机械臂及上述实施方式的所述控制装置。
[0022]在某些实施方式中，所述机械臂系统还包括与所述机械臂连接的显示器，所述显示器用于显示所述机械臂的运动状态及/或位置。
[0023]本实用新型的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实施方式的实践了解到。
【附图说明】
[0024]本实用新型的实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0025]图1是本实用新型实施方式的机械臂系统及控制装置的功能模块示意图。
[0026]图2是本实用新型实施方式的控制装置及机械臂的工作原理俯视示意图。
[0027]图3是本实用新型实施方式的控制装置及机械臂的功能模块示意图。
[0028]图4是本实用新型实施方式的机械臂的立体示意图。
[0029]图5是本实用新型实施方式的控制装置及机械臂的功能模块示意图。
[0030]图6是本实用新型实施方式的机械臂的取物部件的局部剖视示意图。
[0031 ]图7是本实用新型实施方式的机械臂系统的功能模块示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面详细描述本实用新型的实施方式的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型的实施方式，而不能理解为对本实用新型的实施方式的限制。
[0033]请参阅图1-2，本实用新型实施方式的控制装置100可用于控制机械臂200携取并移动展示物体2000。控制装置100可包括传感装置110及第一控制器120。其中，传感装置110可用于感测传感装置110附近的接近物体3000并产生接近信号。第一控制器120与传感装置110连接，并可用于根据接近信号控制机械臂200携取展示物体2000并移动展示物体2000至预定位置。
[0034]图2为机械臂200及控制装置100的工作原理俯视示意图。请一并参阅图2，传感装置110先感测有没有接近物体3000(如人)在附近，如果有，则控制机械臂200携取展示物体2000并移动展示物体2000至预定位置，例如移动到接近的人的面前。控制装置100及机械臂200可应用于一些展示场合，如展会。可将控制装置100及机械臂200设置在展台4000，当有参会人员靠近展台4000时，控制装置100检测到参会人员，即控制机械臂200携取宣传资料等物品，并呈送给参会人员。
[0035]采用本实用新型的控制装置100，能实现智能化的物品呈递，减少人工劳动，且能给使用者或体验者良好的使用体验。
[0036]作为例子，本实用新型实施方式的控制装置100可应用于本实用新型实施方式的机械臂系统1000。
[0037]其中，传感装置110可以是一个独立的装置，也可以是集成于机械臂200的一个配件，集成于机械臂200使机械臂系统1000的结构更紧凑，且有利于减少机械臂系统1000的整体体积。
[0038]请参阅图3，本实用新型实施方式的控制装置100中，传感装置110还包括传感器
111、计时模块113及判断模块115。其中，传感器111用于感测接近物体3000并在接近物体3000位于预定区域5000内时产生感测信号；计时模块113与传感器111连接，并用于接收感测信号并获取感测信号的持续时间，以及用于在感测信号停止时重新计时;判断模块115与计时模块113连接，并用于在持续时间超过预定时间时产生接近信号。
[0039]其中，在某些实施方式中，预定时间可以是3-4秒。
[0040]请一并参阅图2，也就是说，当有人或物体来到传感装置110附近的一个区域时，例如传感装置110前15-400cm内的一个近似扇形的区域，传感器111就会产生持续的感应信号，例如以100毫秒为间隔的持续信号，同时计时模块113开始计时，当感应信号持续达到一个预定时间时，例如3秒，即判断认为有人主动靠近，而非路过。3秒是根据实践经验得到的一个时间长度，与预定区域5000的大小有关。
[0041]通过设置判断的预定时间，可以较好地排除有人路过或有物体经过的情况，减少控制装置100的误判，从而提升控制装置100及机械臂200的智能化程度，给用户及体验者更好的体验。
[0042]其中，计时模块113及判断模块115可以是传感装置110内部的处理芯片实现的功能模块，也可以是由控制装置100的处理芯片实现。
[0043]在某些实施方式中传感器111可以采用超声波传感器111。超声波传感器111工作可靠，安装方便，灵敏度高，方便与工业显示仪表连接，成本也较低。
[0044]请参阅图4-5，在某些实施方式中，机械臂200包括臂体210及设置于臂体末端213的取物部件211。控制装置100还可包括检测装置130及与检测装置130连接的第二控制器140，检测装置130用于在取物部件211接触到展示物体2000时产生接触信号。第二控制器140用于根据接触信号控制机械臂200携取展示物体2000。
[0045]检测装置130作用是检测取物部件211是否接触到展示物体2000，在接触到展示物体2000时产生接触信号，从而使第二控制器140控制机械臂200携取展示物体2000。机械臂200的取物部件211下移取物时，由于所取的展示物体2000的高度是不确定的，因此，无法事先输入展示物体2000的高度以使取物部件211下移到特定高度取物。而采用检测装置130则无需关注展示物体2000的高度，只要取物部件211接触到展示物体2000，就可携取及移动展示物体2000，提升了机械臂200对不同高度展示物体2000的适应程度，提高了机械臂200及控制装置100的智能程度，
[0046]在某些实施方式中，检测装置130可以是接触传感器111。当取物部件211接触到展示物体2000时，取物部件211往往还有继续下移的趋势，从而使取物部件211与展示物体2000之间形成挤压力，接触传感器111可以感测到这种挤压力，从而产生接触信号。采用接触传感器111，结构简单且可靠性高。
[0047]请参阅图6，在某些实施方式中，机械臂200的取物部件211可包括吸盘2111。
[0048]可以理解，采用吸盘2111可更好地适应各种不同形状及大小的展示物体2000，只需展示物体2000有一处大于吸盘口 2113的外表面即可。吸盘2111可以是可更换部件，如此，可根据应用需求、展示物体2000的大小等更换不同大小或结构的吸盘2111。
[0049]请一并参阅图4，在某些实施方式中，机械臂系统1000还可包括空气栗300及导气管400，空气栗300与吸盘2111通过导气管400连通。导气管400可以是橡胶管。第二控制器140还用于根据接触信号控制空气栗300抽取空气以使吸盘2111与展示物体2000形成的空间2117与外界产生气压差以使机械臂200携取并移动展示物体2000。
[0050]可以将导气管400的一端接在吸盘尾部2115，也就是与吸盘口 2113相反的一端，导气管400的另一端接在空气栗300。当吸盘2111与展示物体2000的外表面接合后，会形成一个相对密闭的空间2117。可以理解，当空气栗300开始工作，抽取空气，会使空间2117内的气压小于外界气压，从而使展示物体2000被吸附于取物装置。控制取物部件211移动，即可将展示物体2000移动到指定位置，再控制空气栗300停止抽取，可使取物部件211放下展示物体2000。
[0051]吸盘2111可采用有一定柔性的材料，如橡胶类材料，这样一方面可以与展示物体2000外表面良好接合，有利于气密性，另一方面，吸盘2111在下移过程中接触到展示物体2000，若没及时停止下移，柔性材料使其有一定缓冲的作用，从而不会将展示物体2000顶开或顶坏。
[0052]采用空气栗300可大大提升对展示物体2000的吸附力度，同时便于控制携取或放下展示物体2000的时机。
[0053]本实用新型某些实施方式中的第一控制器120、第二控制器140可集成于一个微控制器内。可将微控制器集成安装于机械臂200内，以使机械臂系统1000的整体结构更加紧凑，同时占据体积更小。
[0054]请参阅图1，本实用新型实施方式的机械臂系统1000可包括机械臂200及上述实施方式中的控制装置100。
[0055]请参阅图7，在某些实施方式中，机械臂系统1000还包括与机械臂200连接的显示器500，显示器500用于显示机械臂200的运动状态及/或位置。
[0056]可采用液晶显示器(LCD,Liquid Crystal Display)。采用显示器500显示机械臂200的状态，可方便用户实时监控机械臂200的工作状态，也方便必要的时候对机械臂200进行人工控制。.
[0057]本实用新型某些实施方式的机械臂系统1000的整体工作流程可参考如下:
[0058]首先，IXD显示器500显示“请靠近”，以提示参与者靠近，同时控制机械臂200移动至初始位置。接着，传感装置110感测附近是否有人，若没有人，则控制机械臂200恢复至初始位置(若本来就在初始位置则无需移动)，若有人，则持续产生感测信号。若感测信号持续累积未超过3秒就停止，则计时清零，感测信号持续累积超过3秒，则产生接触信号以使机械臂200移动至展示物体2000上方，同时IXD显示器500显示机械臂200正在移动。
[0059]然后机械臂200的取物部件211下移，直至接触到展示物体2000，产生接触信号，以使取物部件211停止下移，同时使空气栗300启动从而使展示物体2000被吸附到取物部件211上。接着，移动机械臂200以将展示物体2000移动到预定位置，再控制空气栗300停止抽气以使展示物体2000落下。
[0060]本实用新型实施方式的机械臂系统1000未展开的其它部分，可参考以上实施方式的控制装置100的对应部分，在此不再详细展开。
[0061 ]在本实用新型的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的实施方式的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0062]在本实用新型的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的实施方式中的具体含义。
[0063]在本实用新型的实施方式中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0064]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的实施方式的不同结构。为了简化本实用新型的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0065]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
[0066]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0067]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，〃计算机可读介质〃可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPR0M或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDR0M)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0068]应当理解，本实用新型的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0069]本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0070]此外，在本实用新型的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0071]上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0072]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种控制装置，用于控制机械臂，其特征在于，所述控制装置包括: 传感装置，用于感测所述传感装置附近的接近物体并产生接近信号;及 与所述传感装置连接的第一控制器，所述第一控制器用于根据所述接近信号控制所述机械臂携取展示物体并移动所述展示物体至预定位置。2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述传感装置还包括: 传感器，用于感测所述接近物体并在所述接近物体位于预定区域内时产生感测信号； 与所述传感器连接的计时模块，用于接收所述感测信号并获取所述感测信号的持续时间，以及用于在所述感测信号停止时重新计时;及 与所述计时模块连接的判断模块，用于在所述持续时间超过预定时间时产生所述接近信号。3.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于， 所述传感器包括超声波传感器。4.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述预定时间包括3-4秒。5.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述机械臂包括臂体及设置于所述臂体末端的取物部件； 所述控制装置还包括检测装置及与所述检测装置连接的第二控制器，所述检测装置用于在所述取物部件接触到所述展示物体时产生接触信号； 所述第二控制器用于根据所述接触信号控制所述机械臂携取所述展示物体。6.如权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述检测装置包括设置于所述取物部件的接触传感器。7.如权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述取物部件包括吸盘。8.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于， 所述吸盘与空气栗通过导气管连接； 所述第二控制器用于根据所述接触信号控制所述空气栗抽取空气以使所述吸盘与所述展示物体形成的空间与外界产生气压差以使所述机械臂携取并移动所述展示物体。9.一种机械臂系统，包括机械臂及如权利要求1-8任意一项所述的控制装置。10.如权利要求9所述的机械臂系统，其特征在于，所述机械臂系统还包括与所述机械臂连接的显示器，所述显示器用于显示所述机械臂的运动状态及/或位置。
【文档编号】B25J13/08GK205521448SQ201620113999
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】宋君毅
【申请人】深圳市众为创造科技有限公司