基于fpga平台的机械手控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于FPGA平台的机械手控制系统。该机械手控制系统至少包括：用于摄取待控制的机械手及相关物品的图像信息的图像摄取单元；用于接收控制指令的通讯单元；与所述图像摄取单元及通讯单元相连接的FPGA控制平台，其通过对所述图像信息进行分析并基于相关控制指令来输出控制信号至所述待控制的机械手；以及与所述待控制的机械手及FPGA控制平台相连接的电源单元。本实用新型的优点包括：可以灵活操控机械手从事多种任务，结构简单，且成本较低。
【专利说明】基于FPGA平台的机械手控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及控制领域，特别是涉及一种基于FPGA平台的机械手控制系统。
【背景技术】
[0002]机械手是当前机械化生产中的重要工具。各种为特定任务设计的机械手准确、不知疲倦地完成各自的任务。例如，在申请号为200910300035.6的中国专利文献中，公开了一种能用于上料下料的机械手；又例如，在申请号为201180028549.6的中国专利文献中，公开了一种能用于输送半导体晶圆的机械手；再例如，在申请号为200410031684.8的中国专利文献中，提供了一种用于握持并移动细胞、微小金属制品等目标物的机械手。
[0003]虽然机械手能带来诸多便利，但如何有效控制机械手的操作已成为本领域技术人员关注的焦点。
[0004]例如，在申请号为201210124317.7的中国专利文献中公开了一种压力机上下料机械手控制系统，其基于PID控制算法来实现4轴交流伺服电机的同步控制和8通道的模拟量输入控制，并根据冲压工艺流程，来控制机械手和送料转盘运动及协调，以完成对产品的上下料工作。又例如，在申请号为201110129006.5的中国专利文献中，公开了一种机械手控制系统及控制方法，其主要包括传感器、单片机、电磁阀、汽缸等，由单片机根据输入的信号来控制电磁阀，电磁阀又孔子汽缸的动作，汽缸再带动机械手操作，由此实现对机械手的精确控制，消除切割头的误动作，提高安全性。
[0005]虽然已有各种不同结构的机械手控制系统，但现有的机械手控制系统往往只是控制机械手完成专门设计的任务，而如何有效控制能完成各类任务的机械手，已成为研究的焦点。
实用新型内容
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种通用性强、低成本且高灵活性的基于FPGA平台的机械手控制系统。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于FPGA平台的机械手控制系统，其至少包括:
[0008]用于摄取待控制的机械手及相关物品的图像信息的图像摄取单元；
[0009]用于接收控制指令的通讯单元；
[0010]与所述图像摄取单元及通讯单元相连接的FPGA控制平台，其通过对所述图像信息进行分析并基于相关控制指令来输出控制信号至所述待控制的机械手；以及
[0011]与所述待控制的机械手及FPGA控制平台相连接的电源单元。
[0012]优选地，所述图像摄取单元包括摄像头。
[0013]优选地,所述通讯单元包括2.4G通讯单元。
[0014]优选地，所述FPGA控制平台包括DDR内存单元。
[0015]优选地，所述待控制的机械手除拇指外的4个手指的每一个均只有2个关节；更为优选地，所述待控制的机械手的每一手指中均未设置驱动电机；更为优选地，所述待控制的机械手各手指只包括由皮带轮及皮带构成的连动部件，各驱动电机设置在手背。
[0016]如上所述，本实用新型的基于FPGA平台的机械手控制系统，具有以下有益效果:可以灵活操控机械手从事多种任务，结构简单，且成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1显示为本实用新型的基于FPGA平台的机械手控制系统示意图。
[0018]图2a至2c显示为本实用新型的基于FPGA平台的机械手控制系统所控制的机械手的优选示意图。
[0019]图3显示为本实用新型的基于FPGA平台的机械手控制系统的FPGA控制平台与图像摄取单元、通讯单元及机械手的连接示意图。
[0020]元件标号说明
[0021]
【权利要求】
1.一种基于FPGA平台的机械手控制系统，其特征在于，所述基于FPGA平台的机械手控制系统至少包括: 用于摄取待控制的机械手及相关物品的图像信息的图像摄取单元； 用于接收控制指令的通讯单元； 与所述图像摄取单元及通讯单元相连接的FPGA控制平台，其通过对所述图像信息进行分析并基于相关控制指令来输出控制信号至所述待控制的机械手； 与所述待控制的机械手及FPGA控制平台相连接的电源单元。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA平台的机械手控制系统，其特征在于:所述图像摄取单元包括摄像头。
3.根据权利要求1所述的基于FPGA平台的机械手控制系统，其特征在于:所述通讯单元包括2.4G通讯单元。
4.根据权利要求1所述的基于FPGA平台的机械手控制系统，其特征在于:所述FPGA控制平台包括DDR内存单兀。
5.根据权利要求1所述的基于FPGA平台的机械手控制系统，其特征在于:所述待控制的机械手除拇指外的4个手指的每一个均只有2个关节。
6.根据权利要求5所述的基于FPGA平台的机械手控制系统，其特征在于:所述待控制的机械手的每一手指中均未设置驱动电机。
7.根据权利要求5所述的基于FPGA平台的机械手控制系统，其特征在于:所述待控制的机械手的驱动电机设置在手背。
8.根据权利要求5所述的基于FPGA平台的机械手控制系统，其特征在于:所述待控制的机械手各手指包括由皮带轮及皮带构成的连动部件。
【文档编号】B25J13/08GK203380892SQ201320457074
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】何宇童, 赵峰, 贺聪 申请人:上海德致伦电子科技有限公司