一种驱动舞台机械臂的控制装置及基于该装置的舞台机械臂控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种驱动舞台机械臂的控制装置及基于该装置的舞台机械臂控制系统，包括主控制器、伺服驱动器以及外部的伺服电机；所述主控制器包括基于DMX512协议的指令编译模块，所述指令编译模块用于将控制指令转化为指令信号，驱动所述伺服驱动器，控制外部的伺服电机。本实用新型的控制装置及舞台机械臂控制系统，将高速度、高精度的工业机械设备进行优化，让其能与舞台总控制设备兼容使用，统一管理及控制，有效地应用到舞台表演中。
【专利说明】
一种驱动舞台机械臂的控制装置及基于该装置的舞台机械臂控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及舞台设备控制领域，特指一种在舞台娱乐表演中使用的机械臂控制装置及基于该装置的舞台机械臂控制系统。
【背景技术】
[0002]传统的舞台表演设备的主流控制协议是DMX512协议。如传统的舞台灯旋转、摆动都是基于该协议进行。但随着科技日益发展，舞台表演设备逐渐开始使用机械手臂进行展示。特别是将工业生产线上的机械手臂运用到舞台表演设备中，实现舞台表演的艺术效果。现有技术的机械手臂一般用于工业生产并配合工业生产来设计，每台机械手臂配有高成本的专用控制器，从而达到高速、高精度控制的控制要求。该类型的机械手臂结构复杂，其控制指令均采用工业化的控制协议，如CANbus协议。在舞台表演中，设备的运作是不需要用到工业机械手臂的高速度、高精度标准的复杂功能，工业机械手臂的很多高成本部件及功能可以简化，就能实现舞台表演的需求。
[0003]但现有的工业机械手臂的控制指令与原舞台设备主流采用的DMX512协议并不兼容，无法纳入舞台设备的总控制端中统一控制；另一方面，机械手臂所采用的电机无论是功率还是控制方式，都与传统的舞台灯电机不同，因此将工业机械手臂应用于舞台控制领域存在着技术障碍。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的在于提供一种在舞台娱乐表演中使用的机械臂控制装置及基于该装置的舞台机械臂控制系统，将高速度、高精度的工业机械设备进行优化，让其能与舞台总控制设备兼容使用，统一管理及控制，有效地应用到舞台表演中。
[0005]为了达到上述目的给出，本实用新型的技术方案:
[0006]—种驱动舞台机械臂的控制装置，包括主控制器、伺服驱动器以及外部的伺服电机;其特征在于，所述主控制器包括基于DMX512协议的指令编译模块，所述指令编译模块用于将控制指令转化为指令信号，驱动所述伺服驱动器，控制外部的伺服电机。
[0007]其中，所述主控制器连接有主控制面板，所述主控制面板为舞台控制总面板，以便配合舞台设备控制器的总控制端中。操作人员通过所述主控制面板输入控制指令，驱动伺服驱动器，控制伺服电机，让机械臂实现各种动作。
[0008]对于所述伺服驱动器作进一步改进，所述伺服驱动器连接有外接控制面板，所述外接控制面板上设有启动和紧急停止开关。让所述伺服驱动器可不通过主控制面板，也能进行控制指令操作。伺服驱动器另设有的外接的独立控制面板，以便对伺服驱动器进行独立调试或紧急情况之用。
[0009]在上述基础上，所述外接控制面板上还设有操作复位、设置原点和/或设置限位点的控制端。以便单独对伺服驱动器进行调试时，进行复位、设置原点、限位点等常用的基本操作。
[0010]进一步地，所述指令编译模块为设有预设动作控制的指令编译模块。除了根据上述主控制面板输入即时的控制指令实现相应控制动作外，所述指令编译模块还设有预先设定的基础动作控制指令，可以在没有即时控制指令的情况下进行舞台表演。
[0011]对所述舞台控制装置的伺服驱动器与伺服电机配合作进一步改进，所述伺服驱动器与外接伺服电机通过电缆、蓝牙或红外线连接。
[0012]在上述基础上，所述伺服驱动器和伺服电机对应连接，所述伺服驱动器和伺服电机具有多个。
[0013]本实用新型还提供一种应用所述舞台控制装置的舞台机械臂控制系统，包括机械手臂以及与其连接的控制装置，所述控制装置为上述控制装置，所述机械手臂包括设于手臂关节部上的导向器，所述导向器内设有所述控制装置的伺服电机。
[0014]进一步地，所述导向器与机械手臂的关节部配合相应设有多个，各导向器内均设有所述伺服电机。一般工业使用的机械手臂为六自由度的手臂，包括X移动、Y移动、Z移动、X转动、Y转动以及Z转动的六个自由度组成，各自由度对应机械手臂的关节部，各关节部上设有导向器，各导向器中均设有所述伺服电机，以此控制机械手臂，实现各种动作。
[0015]再进一步地，所述手臂的端部设有手爪，所述手爪上设有灯具或发光面板的安装端。根据舞台表演的需求，可在所述手爪的安装端上，安装各类灯具或发光面板，如LED灯具、LED发光面板等。
[0016]本实用新型的一种驱动舞台机械臂的控制装置及基于该装置的舞台机械臂控制系统，通过在该控制装置的主控制器中设有基于DMX512协议的指令编译模块将主控制面板输入的的控制指令转化为指令信号，驱动所述伺服驱动器，直接控制安装在机械手臂导向器内的伺服电机，从而让机械手臂实现多重组合的表演动作。即使是普通的舞台设备技术人员，也不用重新学习专业机械手臂的操作知识，就能灵活控制该控制系统。
[0017]另外，在实际应用中，该控制系统可为全新的机械手臂控制部分，也可将现有的工业机械手臂进行改造，将本实用新型控制装置的伺服电机安装其中，替换原来的机械手臂电机，直接通过本实用新型的伺服电机进行驱动，从而有效地降低设备成本，让专业的工业机械手臂与现有的舞台表演设备无缝联接，兼容应用到舞台总控制设备中，统一管理及控制。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型一种驱动舞台机械臂的控制装置结构示意图；
[0019]图2为本实用新型一种舞台机械臂控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]结构【附图说明】本实用新型的一种驱动舞台机械臂的控制装置及基于该装置的舞台机械臂控制系统。
[0021]如图1所示，该控制装置，包括主控制器、伺服驱动器以及外部的伺服电机;所述主控制器包括基于DMX512协议的指令编译模块，所述指令编译模块用于将控制指令转化为指令信号，驱动所述伺服驱动器，控制外部的伺服电机。
[0022]其中，所述主控制器连接有主控制面板，所述主控制面板为舞台控制总面板，以便配合舞台设备控制器的总控制端中。操作人员通过所述主控制面板输入控制指令，驱动伺服驱动器，控制伺服电机，让机械臂实现各种动作。
[0023]优选地，所述伺服驱动器还连接有外接控制面板，所述外接控制面板上设有启动和紧急停止开关。让所述伺服驱动器可不通过主控制面板，也能进行控制指令操作。伺服驱动器另设有的外接的独立控制面板，以便对伺服驱动器进行独立调试或紧急情况之用。
[0024]对所述外接控制面板作进一步优化，所述外接控制面板上还设有操作复位、设置原点和/或设置限位点的控制端。以便单独对伺服驱动器进行调试时，进行复位、设置原点、限位点等常用的基本操作。
[0025]优选地，所述指令编译模块为设有预设动作控制的指令编译模块，以便在没有即时控制指令的情况下进行舞台表演。
[0026]所述伺服驱动器与外接伺服电机之间可通过电缆、蓝牙或红外线的方式进行连接。
[0027]所述伺服驱动器和伺服电机对应连接，所述伺服驱动器和伺服电机具有多个。按一般六自由度的工业机械手臂配置，分别设有6组对应的伺服驱动器与伺服电机。具体地，各伺服驱动器能接受的控制指令为3个字节，前两个字节是16位的位置指令，第3个字节是功能性的控制指令，如启动、停止、复位等动作指令。
[0028]如图2所示，本实用新型的舞台机械臂控制系统，包括机械手臂以及与其连接的控制装置，所述控制装置为上述控制装置，所述机械手臂包括设于手臂关节部上的导向器，所述导向器内设有所述控制装置的伺服电机。
[0029]所述导向器与机械手臂的关节部配合相应设有多个，各导向器内均设有所述伺服电机。如图2中，21至26的6个关节部上设有所述导向器，所述导向器内设有所述伺服电机，以此控制机械手臂，实现各种动作。
[0030]优选地，所述手臂的端部设有手爪1，所述手爪I上设有灯具或发光面板的安装端。根据舞台表演的需求，可在所述手爪I的安装端上，安装各类灯具或发光面板，如LED灯具、LED发光面板等。
[0031]根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
【主权项】
1.一种驱动舞台机械臂的控制装置，包括主控制器、伺服驱动器以及外部的伺服电机；其特征在于，所述主控制器包括基于DMX512协议的指令编译模块，所述指令编译模块用于将控制指令转化为指令信号，驱动所述伺服驱动器，控制外部的伺服电机。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述主控制器连接有主控制面板;所述主控制面板为舞台控制总面板。3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述伺服驱动器连接有外接控制面板，所述外接控制面板上设有启动和紧急停止开关。4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述外接控制面板上还设有操作复位、设置原点和/或设置限位点的控制端。5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述指令编译模块为设有预设动作控制的指令编译模块。6.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述伺服驱动器与外接伺服电机通过电缆、蓝牙或红外线连接。7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述伺服驱动器和伺服电机对应连接，所述伺服驱动器和伺服电机具有多个。8.—种舞台机械臂控制系统，包括机械手臂以及与其连接的控制装置，其特征在于，所述控制装置为权利要求1至7任一项所述的控制装置，所述机械手臂包括设于手臂关节部上的导向器，所述导向器内设有所述控制装置的伺服电机。9.根据权利要求8所述的舞台机械臂控制系统，其特征在于，所述导向器与机械手臂的关节部配合相应设有多个，各导向器内均设有所述伺服电机。10.根据权利要求8所述的舞台机械臂控制系统，其特征在于，所述手臂的端部设有手爪，所述手爪上设有灯具或发光面板的安装端。
【文档编号】B25J19/00GK205466215SQ201620070430
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月23日
【发明人】李辉斌
【申请人】李辉斌