一种机器人关节角度控制系统的制作方法

本发明涉及角度控制系统技术领域，尤其涉及一种机器人关节角度控制系统。

背景技术：

机器人(robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

机器人在运动过程中，需要驱动机器人的关节进行直线、转动等一系列的运动，从而完成各项动作。

在进行机器人转动关节的控制时，目前一般通过在机器人的转动关节处设置角度传感器，伺服电机通过角度传感器的角度进行输出控制；在进行角度设置时，需要通过编程等方式控制伺服电机，对于控制人员的水平要求较高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种机器人关节角度控制系统，能够手动调整转动关节的转动角度，降低对控制人员的水平要求。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种机器人关节角度控制系统，包括：

与机器人转动关节转动轴同轴设置的扇形滑块，所述扇形滑块转动密封设置在扇形腔室内；

所述扇形腔室的圆心处转动设置所述机器人转动关节转动轴；两端分别连接所述扇形腔室的两侧的液压管，所述扇形腔室和所述液压管内充满液压油；所述液压管包括与所述扇形腔室对称设置的弧形管道，所述弧形管道的截面积与所述扇形腔室的腔体截面积相同，所述弧形管道内滑动密封设置有常闭阀和零刻度位；

用于检测所述常闭阀与所述零刻度位的距离的检测模块，所述检测模块连接机器人转动关节驱动装置，当所述常闭阀位于所述零刻度位时，控制所述机器人转动关节驱动装置停止。

优选的，所述检测模块为传感器。

优选的，所述常闭阀设置有伸出所述弧形管道的移动把手，所述移动把手用于控制所述常闭阀的启闭和移动。

优选的，所述液压油内设有抗泡剂。

优选的，所述弧形管道上设有角度刻度。

优选的，所述驱动装置包括伺服电机和液压缸；

所述伺服电机分别连接所述检测模块和所述液压缸，用于根据所述检测模块的信号控制所述液压缸

本发明提出的机器人关节角度控制系统，通过在弧形管道内设置常闭阀，调整机器人转动关节的转动角度时，可以手动将常闭阀调节到对应转动关节的转动角度，机器人转动关节转动到对应位置时，会控制驱动装置停止，完成转动角度的控制，从而本申请能够手动调整转动关节的转动角度，降低对控制人员的水平要求。

附图说明

图1为本发明实施例提出的机器人关节角度控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

如图1所示，本发明实施例提出了一种机器人关节角度控制系统，包括：

与机器人转动关节转动轴同轴设置的扇形滑块1，扇形滑块转动密封设置在扇形腔室2内；

扇形腔室2的圆心处转动设置机器人转动关节转动轴3；两端分别连接扇形腔室2的两侧的液压管4，扇形腔室2和液压管4内充满液压油；液压管4包括与扇形腔室2对称设置的弧形管道5，弧形管道5的截面积与扇形腔室2的腔体截面积相同，弧形管道5内滑动密封设置有常闭阀6和零刻度位7；

用于检测常闭阀与零刻度位的距离的检测模块8，检测模块连接机器人转动关节驱动装置，当常闭阀位于零刻度位时，控制机器人转动关节驱动装置停止。

可见，本发明实施例提出的机器人关节角度控制系统，通过在弧形管道内设置常闭阀，调整机器人转动关节的转动角度时，可以手动将常闭阀调节到对应转动关节的转动角度，机器人转动关节转动到对应位置时，会控制驱动装置停止，完成转动角度的控制，从而本申请能够手动调整转动关节的转动角度，降低对控制人员的水平要求。

在本发明的一个优选实施例中，检测模块为传感器。

具体的，传感器为角度传感器。本实施例中，可以通过角度传感器检测常闭阀与零刻度位的角度，并实时反馈至伺服电机，从而伺服电机根据角度调整转动速度，防止末段速度过高造成冲击。

在本发明的一个优选实施例中，常闭阀设置有伸出弧形管道的移动把手，移动把手用于控制常闭阀的启闭和移动。

本实施例中，通过控制常闭阀的位置来调节机器人转动关节的角度。因此，常闭阀可以设置有伸出弧形管道的移动把手，移动把手可以通过无线等方式控制常闭阀的启闭；通过磁吸等方式控制常闭阀的移动。

具体的，由于液压油填满在液压管内，常闭阀不开启时为常闭状态，因此需要通移动把手开启常闭阀才能进行常闭阀的移动。使用时，先通过移动把手开启常闭阀，从而液压油可以从常闭阀内通过，然后将常闭阀移动到需要的位置，关闭常闭阀，当驱动机构驱动机器人转动关节转动时，会使液压管内的液压油移动，从而带动常闭阀移动。

在本发明的一个优选实施例中，液压油内设有抗泡剂。

具体的，液压油在使用过程中可能会出现一些气泡，从而导致液压油无法充满液压管，从而影响常闭阀的定位精度。通过在液压油内设置有抗泡剂，可以抑制液压油内泡沫的产生，保证了常闭阀的定位精度。

在本发明的一个优选实施例中，弧形管道上设有角度刻度。

可以在弧形管道上设置角度刻度，便于进行常闭阀的调节。

在本发明的一个优选实施例中，驱动装置包括伺服电机和液压缸；

伺服电机分别连接检测模块和液压缸，用于根据检测模块的信号控制液压缸。

本实施例中，驱动装置采用伺服电机。

伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

伺服电机与检测模块连接，根据检测模块的信号控制液压缸工作，从而控制机器人转动关节的转动。

本发明提出的机器人关节角度控制系统，机器人关节和扇形滑块设置在同一转动轴上，机器人关节转动时，会同步带动设置在转动轴上的扇形滑块转动；扇形滑块密封设置在扇形腔室内，将扇形腔室分隔成两部分，扇形腔室的两端连接有充满液压油的液压管，当机器人转动关节转动时，会带动扇形滑块在扇形腔室内转动，由于扇形滑块密封设置在腔室内，会带动液压油移动，液压管的弧形管道部分滑动设置有常闭阀，当常闭阀关闭时，会随着液压油的移动而移动。正常情况下，常闭阀位于零刻度处；当需要控制机器人转动关节转动时，可以通过常闭阀来调整转动角度。

举例来说，需要机器人转动关节顺时针转动30°，此时可以开启常闭阀，将常闭阀逆时针移动至30°处，当机器人转动关节转动时，会带动液压油顺时针转动，使常闭阀向零刻度处移动，当常闭阀移动到零刻度处时，伺服电机停止工作，机器人转动关节的转动角度转动到对应的位置。

综上所述，本发明实施例至少可以实现如下效果：

在本发明实施例中，通过在弧形管道内设置常闭阀，调整机器人转动关节的转动角度时，可以手动将常闭阀调节到对应转动关节的转动角度，机器人转动关节转动到对应位置时，会控制驱动装置停止，完成转动角度的控制，从而本申请能够手动调整转动关节的转动角度，降低对控制人员的水平要求。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。