一种双连杆柔性机械臂的制作方法

文档序号:15350496发布日期:2018-09-04 23:16阅读:324来源:国知局

本实用新型属于智能机器人领域,涉及一种机械臂,具体涉及一种双连杆柔性机械臂。



背景技术:

随着社会经济发展,物质生活水平不断提高,智能机器人应用于越来越多的领域,机器人在运动过程中,其零部件会产生振动,从而影响到机器人的工作和使用性能,在大型工业生产中,运用的智能机器人会由于材料的柔性件产生较大的振动,影响生产效率和工作人员的操作安全;因此,抑制机器人在运动过程中产生的振动或残余振动,是提升机器人使用性能的关键。



技术实现要素:

根据以上现有技术的不足,本实用新型所要解决的技术问题是提出一种双连杆柔性机械臂,通过该装置可依照人们设定的配比添加不同含量的物料自动进行混合,即减轻了人工的负担,也减小了混合的误差。

为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:

一种双连杆柔性机械臂,该双连杆柔性机械臂包括设置在平台上的机械臂基座和控制系统,机械臂基座内部设有转动电机,转动电机上设有谐波减速器,谐波减速器上设有转轴(5),谐波减速器固定在机械臂基座的上端,转轴的下端与谐波减速器转动连接,转轴的上端设有柔性机械臂本体;转动电机底部还设有第一光电编码器,控制系统的输出端与转动电机通过导线连接,控制系统输出不同的电信号控制转动电机转动;转动电机底部设有第一光电编码器,第一光电编码器接收转动电机的运动信号并转化为电信号传递于控制系统;第一光电编码器通过感应转动电机的转速和位置,接收转动电机运动的信号反馈于控制系统,再通过控制系统输出的不同的电信号,控制转动电机运动的精准位置和转动电机转速;所述双连杆柔性机械臂还包括与控制系统通过导线连接的抑振控制部;抑制振动部包括两个阻尼块、设置在阻尼块上的第二压电陶瓷和设置在平台上的压电陶瓷电源驱动器。

所述柔性机械臂本体包括第一机械臂、第二机械臂和连接第一机械臂与第二机械臂的驱动电机。所述驱动电机与第一机械臂固定连接,驱动电机与第二机械臂转动连接,驱动电机底部设有第二光电编码器,第二光电编码器与控制系统通过导线连接,第二光电编码器固定在驱动电机上用于接收驱动电机的运动信号并转化为电信号传递于控制系统。两个阻尼块分别设在第一机械臂和第二机械臂的表面,第二压电陶瓷设在阻尼块背离机械臂的一面,第二压电陶瓷与压电陶瓷电源驱动器的输出端通过导线连接,压电陶瓷电源驱动器的输入端与控制系统通过导线连接。所述双连杆柔性机械臂上还设有感应部,感应部包括两个分别设置在第一机械臂和第二机械臂上第一压电陶瓷,平台上还设有数据采集板。所述第一压电陶瓷通过导线与数据采集板连接,数据采集板与控制系统的输入端通过导线连接,第一压电陶瓷接收柔性机械臂的运动信号并转化为电信号传递给控制系统,两个第一压电陶瓷分别固定在第一机械臂和第二机械臂的表面。

本实用新型的有益效果是:减轻了人工的负担,也减小了混合的误差。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:

图1是本实用新型的具体实施方式双连杆柔性机械臂的结构图;

图2是本实用新型的具体实施方式双连杆柔性机械臂的局部放大图;

图3是本实用新型的具体实施方式双连杆柔性机械臂的控制部分的控制框图。

具体实施方式

下面通过对实施例的描述,本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等,作进一步详细的说明,以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

一种双连杆柔性机械臂,该双连杆柔性机械臂包括设置在平台11上的机械臂基座1和控制系统,机械臂基座1内部设有转动电机3,转动电机3上设有谐波减速器4,谐波减速器4上设有转轴5,谐波减速器固定在机械臂基座1的上端,转轴5的下端与谐波减速器4转动连接,转轴5的上端设有柔性机械臂本体。转动电机3通过谐波减速器4控制转轴5。转动电机3底部还设有第一光电编码器2。控制系统的输出端与转动电机3通过导线连接,控制系统输出不同的电信号控制转动电机3转动。转动电机3底部设有第一光电编码器2,其中,第一光电编码器2固接于转动电机3,第一光电编码器2。接收转动电机3的运动信号并转化为电信号传递于控制系统;第一光电编码器2通过感应转动电机3的转速和位置,接收转动电机3运动的信号反馈于控制系统,再通过控制系统输出的不同的电信号,控制转动电机3运动的精准位置和转动电机3转速。所述柔性机械臂本体包括第一机械臂7、第二机械臂10和连接第一机械臂7与第二机械臂10的驱动电机9。驱动电机9与第一机械臂7固定连接,驱动电机9与第二机械臂10转动连接,驱动电机9底部设有第二光电编码器8,第二光电编码器8与控制系统通过导线连接,第二光电编码器8固定在驱动电机9上用于接收驱动电机9的运动信号并转化为电信号传递于控制系统。

所述双连杆柔性机械臂还包括与控制系统通过导线连接的抑振控制部。抑制振动部包括两个分别设置在第一机械臂7和第二机械臂10上的阻尼块18、设置在阻尼块18上的第二压电陶瓷17和设置在平台11上的压电陶瓷电源驱动器12,两个阻尼块18分别设在第一机械臂7和第二机械臂10的表面,第二压电陶瓷17设在阻尼块18背离机械臂的一面,第二压电陶瓷17与压电陶瓷电源驱动器12的输出端通过导线连接,压电陶瓷电源驱动器12的输入端与控制系统通过导线连接。抑振控制部接收控制系统发出的控制信号,进而做出动作抑制柔性机械臂产生振动。

所述双连杆柔性机械臂上还设有感应部,感应部包括两个分别设置在第一机械臂7和第二机械臂10上第一压电陶瓷6,平台11上还设有数据采集板13。第一压电陶瓷6通过导线与数据采集板13连接,数据采集板13与控制系统的输入端通过导线连接,第一压电陶瓷6接收柔性机械臂的运动信号并转化为电信号传递给控制系统,两个第一压电陶瓷6分别固定在第一机械臂7和第二机械臂10的表面。

所述控制系统控制模块设有电机驱动器16、上位机控制系统14和运动控制器15,电机驱动器16内部自带PID反馈系统用以确保电机的精准定位,电机驱动器16的输出端,电连接到电机上,控制电机运动。上位机控制系统14内部有振动控制算法和电机运动程序,电机运动程序写入运动控制器15,运动控制器15运行程序并输出信号给电机驱动器16,运动控制器16驱动电机按照运动程序进行运动。振动控制算法优化控制信号,输出的控制信号,送入到压电陶瓷电源驱动器12,压电陶瓷电源驱动器12控制第二压电陶瓷17输出力矩抑制柔性臂的振动。

采用本技术方案,利用压电陶瓷和阻尼块作为抑制振动的控制件,通过控制系统精确传递形变量,抵消机械臂在运动中产生的振动变形,提高机械臂的抗阻尼性,同时,采用另一压电陶瓷作为传感器,以接收机械臂在运动过程中产生的变形信号,并转化为电信号输入给中控系统,以便于中控系统作进一步处理,从而输出用于调节机械臂的振动的抑振信号,这种控制方式不仅降低机械臂的残余振动,同时不影响机械臂在工作过程中正常转动,有利于保障机械臂的使用寿命,提高操作人员的工作安全性,节约生产成本,提高工作效率。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述,显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1