一种抓取装置的控制电路及抓取装置的制作方法

本实用新型涉及抓取技术领域，更具体地涉及一种抓取装置的控制电路及抓取装置。

背景技术：

随着社会的不断发展，自动售卖设备逐渐在日常生活中普及使用。现有技术中的自动售卖机在用户支付商品金额后，通常是直接将商品从货架上滑落至取货口，或者只是简单地将商品抓取后进行直线移动。这种抓取方式角度单一，无法满足复杂操作的抓取动作，不利于提升用户体验感，且容易出现抓取失败或抓取误操作的问题，容易导致商品损坏，且效率低下。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种抓取装置的控制电路及抓取装置，所述抓取装置可以支持复杂抓取动作，所述抓取装置的控制电路旨在解决所述抓取装置的误抓取或者抓取失败的问题。

为了解决上述技术问题，第一方面，本实用新型提供一种抓取装置的控制电路，用于抓取装置中，所述抓取装置包括一电机、一抓手以及所述抓取装置的控制电路，所述控制电路包括：至少一个位置传感器、一电流检测单元、一控制单元以及一电机驱动单元；其中，所述至少一个位置传感器用于检测所述抓手的位置而产生位置信号并将该位置信号输出到所述控制单元；所述电流检测单元用于根据流经的所述电流检测单元的电流所产生的磁场感应出一电压信号，并将该电压信号输出到所述控制单元以检测所述控制电路的电流；所述控制单元用于根据所述位置信号以及所检测的电流输出相应的控制信号至所述电机驱动单元；所述电机驱动单元用于根据所述控制信号驱动所述电机执行相应的操作。

在本实用新型提供的抓取装置的控制电路中，所述电流检测单元包括一电流检测芯片，所述电流检测芯片的输入正端连接至第一电源端，其输入负端连接至所述电机驱动单元的电源端，将所述电机驱动单元的电源端作为第二电源端，其输出端连接至所述控制单元的输入端，用于根据所述输入正端与所述输入负端之间流经的电流所产生的磁场感应出一电压信号，并将该电压信号输出到所述控制单元中以检测所述控制电路的电流。

在本实用新型提供的抓取装置的控制电路中，所述电流检测单元还包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第一电容以及第二电容，所述第一电阻以及第二电阻依次串联后连接于所述电流检测芯片的输出端和地端之间，所述第一二极管的阳极连接至所述第一电阻和第二电阻之间，其阴极连接至所述第一电容以及所述电流检测单元的输出端之间，所述第一电容的另一端接地，所述第二电容的一端连接至所述第一二极管的阴极以及所述电流检测单元的输出端之间，其另一端接地。

在本实用新型提供的抓取装置的控制电路中，所述控制单元的多个输入端分别与所述至少一个位置传感器以及所述电流检测单元的输出端电性连接，所述控制单元的输出端与所述电机驱动单元的输入端电性连接，用于根据所述位置信号以及所检测的电流的大小输出正转、反转、刹车以及停止的控制信号至所述电机驱动单元以使所述电机驱动单元根据所输入的相应控制信号驱动所述电机执行对应的操作。

在本实用新型提供的抓取装置的控制电路中，所述至少一个位置传感器包括第一位置传感器以及第二位置传感器，其中，所述第一位置传感器设于所述抓手的起始位置，所述第二位置传感器设于所述抓手的终点位置。

在本实用新型提供的抓取装置的控制电路中，所述电机驱动单元包括第二电源端、第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端，所述第二电源端与所述电流检测单元的输入负端相连，所述第一输入端和第二输入端用于与所述控制单元的输出端相连以接收来自控制单元的控制信号，所述电机驱动单元用于根据所述控制信号从所述第一输出端和第二输出端中输出驱动信号以驱动所述电机执行相应的操作。

在本实用新型提供的抓取装置的控制电路中，所述电机驱动单元包括第一驱动单元、第二驱动单元、第一输出单元以及第二输出单元，所述第一输出单元的输入端与所述第一驱动单元的输出端相连，其输出端作为所述电机驱动单元的第一输出端，用于根据所述第一驱动单元所输入的信号对应输出高电平或低电平；所述第二输出单元的输入端与所述第二驱动单元的输出端相连，其输出端作为所述电机驱动单元的第二输出端，用于根据所述第二驱动单元所输入的信号对应输出高电平或低电平。

在本实用新型提供的抓取装置的控制电路中，所述第一输出单元包括第一开关管以及第二开关管，所述第一开关管的控制端与所述第一驱动单元的高边输出端相连，其输入端接第二电源端，其输出端与所述第二开关管的输入端相连以作为所述电机驱动单元的第一输出端，所述第二开关管的控制端与所述第一驱动单元的低边输出端相连，其输出端接地；所述第二输出单元包括第三开关管以及第四开关管，所述第三开关管的控制端与所述第二驱动单元的高边输出端相连，其输入端接第二电源端，其输出端与所述第四开关管的输入端相连以作为所述电机驱动单元的第二输出端，所述第四开关管的控制端与所述第二驱动单元的低边输出端相连，其输出端接地。

在本实用新型提供的抓取装置的控制电路中，所述电机驱动单元还包括一光耦隔离单元，所述光耦隔离单元的高边输入端与所述控制单元的一输出端电性连接，其高边输出端与所述第一驱动单元的输入端电性连接，其中，所述光耦隔离单元的高边输入端作为所述电机驱动单元的第一输入端；所述光耦隔离单元的低边输入端与所述控制单元的另一输出端电性连接，其低边输出端与所述第二驱动单元的输入端电性连接，其中，所述光耦隔离单元的低边输入端作为所述电机驱动单元的第二输入端；所述光耦隔离单元用于光耦隔离所述控制单元与所述第一驱动单元以及第二驱动单元。

第二方面，本实用新型还提供一种抓取装置，所述抓取装置包括一电机、一抓手以及如第一方面所述的抓取装置的控制电路，所述抓取装置的控制电路用于控制所述电机驱动所述抓手执行相应的操作。

本实用新型实施例提供了一种抓取装置的控制电路及抓取装置。本实用新型实施例为了防止抓取装置误操作以及能够支持更多复杂抓取动作，设计一抓取装置的控制电路，所述抓取装置的控制电路包括至少一个位置传感器、一电流检测单元、一控制单元以及一电机驱动单元；其中，通过位置传感器可以准确检测到所述抓取装置的抓手的位置并生成相应的位置信号，通过电流检测单元可以准确判断该抓取装置的抓手是否夹持住待夹取物品，即可以通过电流检测单元检测到的电流的大小判断所述抓取装置是否夹住待夹取物品，当检测到电流由小到大发生阶跃式变化时，则判定该抓取装置夹持住所述待夹取物品，进而自动控制该抓取装置执行相应的抓取操作，可以有效提高抓取物品的准确性以及抓取装置的效率，防止所述抓取装置误操作或抓取不稳而导致抓取失败的问题，而且本实用新型实施例电路简单，减少了人工干预，实现成本低，具有较高的易用性和实用性。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种抓取装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种抓取装置的立体结构图；

图3是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的结构框图；

图4是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的方框原理图；

图5是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的控制单元的具体电路图；

图6是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的电流检测单元的具体电路图；

图7是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的电机驱动单元的第一驱动单元的具体电路图；

图8是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的电机驱动单元的第二驱动单元的具体电路图；

图9是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的电机驱动单元的第一输出单元以及第二输出单元的具体电路图；以及

图10是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的电机驱动单元的光耦隔离单元的具体电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本实用新型提供了一种抓取装置的控制电路及抓取装置。所述抓取装置包括一电机、一抓手以及一设于控制板上的控制电路，所述控制电路包括至少一个位置传感器、一电流检测单元、一控制单元以及一电机驱动单元，其中，所述至少一个位置传感器用于检测所述抓手的位置而产生位置信号并将该位置信号输出到所述控制单元；所述电流检测单元用于根据流经的所述电流检测单元的电流所产生的磁场感应出一电压信号，并将该电压信号输出到所述控制单元以检测所述控制电路的电流；所述控制单元用于根据所述位置信号以及所检测的电流输出相应的控制信号至所述电机驱动单元；所述电机驱动单元用于根据所述控制信号驱动所述电机执行相应的操作。具体地，该抓取装置的控制电路根据电流检测单元检测到的电流的大小判断所述抓取装置是否夹住待夹取物品，当检测到电流由小到大发生阶跃式变化时，则判定该抓取装置夹持住所述待夹取物品，进而输入的相应控制信号驱动所述电机执行刹车的操作以使该抓取装置可以执行相应的抓取动作，可以有效提高抓取物品的准确性以及抓取装置的效率，防止所述抓取装置误操作或抓取不稳而导致抓取失败的问题，而且本实用新型实施例电路简单，减少了人工干预，实现成本低，具有较高的易用性和实用性。

请参见图1～2，图1是本实用新型提供的一种抓取装置的结构示意图，图2是本实用新型提供的一种抓取装置的立体结构图。其中，所述抓取装置200包括一设于控制板201上的控制电路100、一电机202以及一抓手203，所述抓取装置200用于自动抓取待抓取产品300。所述电机202包括伺服电动机、步进电动机、直流电动机、异步电动机以及同步电动机，在此不对该电机202的类型以及型号作具体限制。

请参见图1～图3，图3是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的结构框图。如图3所示，所述控制电路100的输出端子包括第一输出端子以及第二输出端子，所述第一输出端子以及第二输出端子分别连接至所述抓取装置的电机202的电机接口的输入正端以及输入负端，其中，所述第一输出端子以及第二输出端子既可以输出高电平又可以输出低电平，在一实施例中，通过第一输出端子以及第二输出端子的输出电平情况可以组合输出四种驱动信号，即第一输出端子以及第二输出端子均输出高电平驱动信号，第一输出端子以及第二输出端子均输出低电平驱动信号，第一输出端子输出高电平驱动信号、第二输出端子输出低电平驱动信号，以及第一输出端子输出低电平驱动信号及第二输出端子输出高电平驱动信号，根据所输出的四种驱动信号驱动该抓取装置的电机执行相应的四种操作，所述四种操作包括驱动该抓取装置的电机执行正转、反转、停止以及刹车操作。

所述控制电路100包括至少一个位置传感器14、一电流检测单元11、一控制单元12以及一电机驱动单元13，其中，所述至少一个位置传感器14用于检测所述抓取装置200的抓手203的位置而产生位置信号并将该位置信号输出到所述控制单元12；所述电流检测单元11用于根据流经的所述电流检测单元11的电流所产生的磁场感应出一电压信号，并将该电压信号输出到所述控制单元12以检测所述控制电路100的电流；所述控制单元12用于根据所述位置信号以及所检测的电流输出相应的控制信号至所述电机驱动单元13；所述电机驱动单元13用于根据所述控制信号驱动所述电机202执行相应的操作。

所述电流检测单元11同时与该抓取装置的控制电路100的第一电源端VCC1、地端、所述控制单元12的输入端以及所述电机驱动单元13的电源端相连，将所述电机驱动单元13的电源端作为第二电源端VCC2，该电流检测单元11可以根据所述第一电源端VCC1和第二电源端VCC2之间流经的电流所产生的磁场感应出一电压信号，并将该电压信号输出到所述控制单元12中以检测所述控制电路100的电流，以使所述控制单元12根据所述位置信号以及所检测的电流输出相应的控制信号，所述电机驱动单元13根据所接收的相应控制信号驱动所述电机执行相应的操作。其中，所述电流检测单元11检测电流的原理是基于霍尔感应原理检测电流，霍尔感应原理是根据电流流过时产生的磁场感应出一个线性电压信号，再将该线性电压信号进行放大、滤波、斩波与修正等处理后从该电流检测单元11的输出端输出，从而通过该电压信号该控制单元12可以直接检测出流经该控制电路100的电流的大小。具体地，由于所述电机驱动单元13执行抓取操作时所需的电流不同，其流经所述电流检测单元11的输入正端以及输入负端之间的电流也跟随不同，所述抓取装置200的抓手203在从做闭合运动抓取该待抓取物品300到夹持住该待抓取物品300的过程中，流经所述输入正端以及输入负端之间的电流会从小电流值上升到大电流值，例如，在一些实施例中，所述电流值从0.5安培直接上升到3安培。因为当所述抓手203抓取到该待抓取物品300时，该电机202需要执行刹车抓取操作，此时，所述抓手203所需抓取力较大，所需功率较大，所需的电流也较大，流经该控制电路100的电流会发生阶跃性变化，因此，可以利用所述电流检测单元11检测所述控制电路100的电流的大小，并输出到所述控制单元12以使所述控制单元12输出相应的控制信号以驱动所述电机202执行刹车抓取操作。另外，当所述抓手203并没有抓取到相应待抓取物品204时，其电流值始终保持在一个较低的电流值上。例如，在一实施例中，所述电流值稳定保持在0.5安培。

所述电机驱动单元13设置在所述电流检测单元11、所述控制单元12以及电机202之间，所述电机驱动单元13包括第二电源端VCC2、第一输入端13a、第二输入端13b、第一输出端13c、第二输出端13d，所述第二电源端VCC2与所述电流检测单元11的输入负端相连，所述第一输入端13a和第二输入端13b分别用于与所述控制单元12的两输出端对应连接以接收来自控制单元12的控制信号，所述第一输入端13a所对应接收的控制信号为第一控制信号，所述第二输入端13b所对应接收的控制信号为第二控制信号，其中，根据所述第一控制信号，所述第一输出端13c可以对应输出高电平或低电平驱动信号，根据所述第二控制信号，所述第二输出端13d可以对应输出高电平或低电平驱动信号。所述电机驱动单元13用于根据所述第一输入端13a和第二输入端13b所输入的控制信号从所述第一输出端13c和第二输出端13d中输出相应的驱动信号以驱动所述电机执行相应的操作。其中，所述第一输出端13c和第二输出端13d分别作为所述控制电路100的第一输出端子以及第二输出端子。其中，所述电机驱动单元13的具体电路设计由所述电机的类型所决定，例如在本实施例中，所述电机的类型为直流电动机，所述电机驱动单元13的具体电路设计由所述直流电动机所决定，即所述电机驱动单元13用于驱动所述直流电动机。

在一些可行的实施例中，所述控制电路的第一电源端VCC1以及第二电源端VCC2通常为36V，该控制电路100可以应用到所有需要抓取物品的的抓取装置200中。

请参见图4～图10，图4是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的方框原理图，图5是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的控制单元的具体电路图，图6是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的电流检测单元的具体电路图，图7是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的电机驱动单元的第一驱动单元的具体电路图，图8是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的电机驱动单元的第二驱动单元的具体电路图，图9是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的电机驱动单元的第一输出单元以及第二输出单元的具体电路图，图10是本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路的电机驱动单元的光耦隔离单元的具体电路图。所述抓取装置的控制电路100包括至少一个位置传感器14、一电流检测单元11、一控制单元12以及一电机驱动单元13，在一实施例中，所述电机为直流电动机，所述电机驱动单元13包括第一驱动单元131、第二驱动单元132、第一输出单元133、第二输出单元134以及光耦隔离单元135。

在一实施例中，如图4所示，所述至少一个位置传感器14包括第一位置传感器S1以及第二位置传感器S2，其中，所述第一位置传感器S1设于所述抓手的起始位置，所述第二位置传感器S2设于所述抓手的终点位置。

在一实施例中，如图5所示，所述控制单元12为一微控制器，所述微控制器包括单片机控制器以及数字信号处理器，其中，所述单片机控制器可以为STM32F105芯片，在本实施例中，采用STM32F105芯片作为所述控制电路100的控制单元12，所述STM32F105芯片的具体型号为STM32F105RBT6，所述STM32F105RBT6芯片的PC0输入引脚、PC1输入引脚以及PC2输入引脚分别与所述第一位置传感器S1、所述第二位置传感器S2以及所述电流检测单元11的输出端IDET电性连接，所述STM32F105RBT6芯片的高边输出端HIN3与所述电机驱动单元13的第一输入端13a电性连接，低边输出端LIN4与所述电机驱动单元13的第二输入端13b电性连接，用于根据所产生的位置信号以及所检测的电流的大小输出正转、反转、刹车以及停止的控制信号至所述电机驱动单元13以使所述电机驱动单元根据所输入的相应控制信号驱动所述电机执行对应的操作。在此不对该控制单元12的类型以及型号作具体限制。

所述第一位置传感器S1设于所述抓取装置的抓手的起始位置，其输出端与所述控制单元120的PC0输入引脚相连接，用于检测该抓手当前是否位于起始位置并根据所述检测的位置产生相应的位置信号，将该相应的位置信号输出到所述控制单元，当检测到所述抓取装置的抓手位于起始位置时，若控制单元12输出正转的控制信号到电机驱动单元13，所述电机驱动单13根据所接收的正转控制信号驱动所述电机执行正转的操作，以使所述抓取装置的抓手运动离开该第一位置传感器的检测范围以执行闭合抓取运动；所述第二位置传感器S2设于所述抓取装置的抓手的终点位置，其输出端与所述控制单元12的PC1输入引脚相连接，用于检测该抓手当前是否位于终点位置并根据所检测的位置信号产生相应的位置信号，将该相应的位置信号输出到所述控制单元，在一实施例中，当检测到所述抓取装置的抓手位于终点位置时，若控制单元12输出反转的控制信号到电机驱动单元13，所述电机驱动单13根据所接收的反转控制信号驱动所述电机执行反转的操作，以使所述抓取装置的抓手运动回到所述起始位置；当检测到所述抓取装置的抓手运动进入所述第二位置传感器的检测范围且电流检测单元11所检测的电流并没有发生阶跃性变化时，控制单元12输出停止的控制信号到电机驱动单元13，以使所述电机驱动单13根据所接收的停止控制信号驱动所述电机执行停止的操作；当检测到所述抓取装置的抓手运动进入所述第二位置传感器的检测范围且电流检测单元11所检测的电流发生阶跃性变化时，控制单元12输出刹车的控制信号到电机驱动单元13，以使所述电机驱动单13根据所接收的刹车控制信号驱动所述电机执行刹车的操作。

在一实施例中，如图6所示，所述电流检测单元11包括一电流检测芯片111，所述电流检测芯片111的输入正端连接至所述第一电源端VCC1，其输入负端连接至所述第二电源端VCC2，其输出端IDET连接至所述控制单元12的PC2输入引脚，用于根据所述输入正端与所述输入负端之间流经的电流所产生的磁场感应输出一电压信号到所述控制单元12中，以使所述控制单元12输出相应的控制信号。

所述电流检测单元11还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1、第一电容C1以及第二电容C2，所述第一电阻R1以及第二电阻R2依次串联后连接于所述电流检测芯片111的输出端和地端之间，所述第一二极管D1的阳极连接至所述第一电阻R1和第二电阻R2之间，其阴极连接至所述第一电容C1以及所述电流检测单元11的输出端IDET之间，所述第一电容C1的另一端接地，所述第二电容C2的一端连接至所述第一二极管D1的阴极以及所述电流检测单元11的输出端IDET之间，其另一端接地。其中，所述第一电阻R1以及第二电阻R2用于分压限流，所述第一二极管D1、第一电容C1以及第二电容C2用于滤波，即用于抑制输出电压的波动，以使所述控制单元12获得平滑稳定的电压信号。

在一实施例中，所述电流检测芯片111为基于霍尔感应原理的电流检测专用芯片，具体地，所述电流检测芯片111可以为ACS712芯片，在本实施例中，所述ACS712芯片为ACS712ELCTR-30A-T，该ACS712ELCTR-30A-T芯片是由一低偏移线性霍尔传感器电路与位于芯片表面的铜箔组成，当电流流过铜箔时会产生磁场,该霍尔传感器电路根据所述磁场感应出一个线性电压信号，将该线性电压信号经过该芯片内部的放大、滤波、斩波与修正处理后，从该芯片的第七引脚VIOUT输出，从而可以检测出流经该芯片表面的铜箔电流的大小。其中，所述ACS712ELCTR-30A-T芯片的第1引脚IP1+以及第2引脚IP2+作为输入正端连接至所述第一电源端VCC1，所述ACS712ELCTR-30A-T芯片的第3引脚IP1-以及第4引脚IP2-作为输入负端连接至所述第二电源端VCC2，其第7引脚VIOUT作为输出端连接至所述控制单元12的PC2输入引脚。在其他实施例中，所述ACS712芯片可以为ACS712ELCTR-20A-T，其中，所述ACS712芯片根据尾缀的不一样，量程分为三个规格：±5A、±20A、±30A，其输入与输出在量程范围内为良好的线性关系。另外，所述ACS712芯片通常建议采用5V的VCC电源作为电源。在此不对该电流检测芯片111的类型以及型号作具体限制。

在一实施例中，如图7～图9所示，所述电机驱动单元13包括第一驱动单元131、第二驱动单元132、第一输出单元133以及第二输出单元134。具体地，所述第一驱动单元131的高边输出端HO3与所述第一输出单元133相连，所述第一输出单元133的输出端作为所述电机驱动单元13的第一输出端13c，用于根据所述第一驱动单元131所输入的控制信号对应输出高电平或低电平驱动信号；所述第二驱动单元132的高边输出端HO4与所述第二输出单元134相连，所述第二输出单元134的输出端作为所述电机驱动单元13的第二输出端13d，用于根据所述第二驱动单元132所输入的控制信号对应输出高电平或低电平驱动信号。

如图7所示，所述第一驱动单元131包括第一集成芯片U1，所述第一集成芯片U1用于驱动所述第一输出单元133，还可以作为外部开关。在一实施例中，例如本实施例中，所述第一集成芯片U1为IR2103S芯片，其包括8个引脚，其第1引脚为电源端VCC，第2引脚为高边输入端HIN，第3引脚为低边输入端LIN，第4引脚为地端COM，第5引脚为低边输出端LO，第6引脚为高端驱动输出端VS，第7引脚为高边输出端HO，第8引脚为高端驱动电源VB，其中，当高边输入端HIN和低边输入端LIN同时输入高电平时，高边输出端HO就输出高电平；当高边输入端HIN和低边输入端LIN同时输入低电平时，低边输出端LO就输出高电平。具体地，在本实施例中，将所述第2引脚与第3引脚共同连接至控制单元12的高边输出端HIN3，即将IR2103S芯片的控制信号输入端HIN和LIN连在一起当做一个输入端IN，所述第5引脚以及第7引脚分别连接至所述第一输出单元133。在其他实施例中，所述第一集成单元U1芯片可以为IR2015芯片。

所述第一驱动单元131还包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二二极管D2以及第三二极管D3，其中，所述第三电阻R3的一端连接至所述第2以及第3引脚，其另一端连接至所述控制单元12的高边输出端HIN3，所述第二二极管D2与所述第四电阻R4并联后的阴极连接至所述高边输出端HO，其阳极连接至所述第一输出单元133；所述第三二极管D3与所述第五电阻R5并联后的阴极连接至所述低边输出端LO，其阳极连接至所述第一输出单元133，所述第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二二极管D2以及第三二极管D3用于保护所述第一驱动单元131，防止所述第一驱动单元131过压过流。

如图8所示，所述第二驱动单元132包括第二集成芯片U2，所述第二集成芯片U2用于驱动所述第二输出单元134，还可以作为外部开关。在一实施例中，所述第二集成芯片U2为IR2103S芯片。在其他实施例中，所述第一集成单元U1芯片可以为IR2015芯片。其中，所述第二驱动单元132的电路设计以及所实现的具体功能与所述第一驱动单元131类似，在此不做赘述。

如图9所示，所述第一输出单元133包括第一开关管Q1以及第二开关管Q2，所述第一开关管Q1的控制端与所述第一驱动单元131的高边输出端HO3相连，其输入端接第二电源端VCC2，其输出端与所述第二开关管Q2的输入端相连以作为所述电机驱动单元13的第一输出端13c，所述第二开关管Q2的控制端与所述第一驱动单元131的低边输出端LO3相连，其输出端接地；所述第二输出单元134包括第三开关管Q3以及第四开关管Q4，所述第三开关管Q3的控制端与所述第二驱动单元132的高边输出端HO4相连，其输入端接第二电源端VCC2，其输出端与所述第四开关管Q4的输入端相连以作为所述电机驱动单元13的第二输出端13d，所述第四开关管Q4的控制端与所述第二驱动单元132的低边输出端LO4相连，其输出端接地。

具体地，在本实施例中，如图7以及图9所示，当所述电机驱动单元13的第一输入端13a所接收的第一控制信号为高电平信号时，即所述第一集成芯片U1的HIN引脚以及LIN引脚均输入高电平时，所述第5引脚LO输出低电平，所述第7引脚HO输出高电平，即所述第一驱动单元131的高边输出端HO3输出高电平，所述第一输出单元133的第一开关管Q1导通，第二开关管Q2关断，将所述第一开关管Q1的输入端上拉接第二电源端VCC2，即将所述第一输出端13c上拉接第二电源端VCC2，所述第一输出端13c输出高电平。同时，如图8以及图9所示，若所述电机驱动单元13的第二输入端13b所接收的第二控制信号也为高电平信号，则所述第二集成芯片U2的HIN引脚以及LIN引脚均输入高电平时，所述第5引脚LO输出低电平，所述第7引脚HO输出高电平，即所述第二驱动单元132的高边输出端HO4输出高电平，所述第二输出单元134的第三开关管Q3导通，第四开关管Q4关断，将所述第三开关管Q3的输入端上拉接第二电源端VCC2，即将所述第二输出端13d上拉接第二电源端VCC2，所述第二输出端13d输出高电平。此时，所述第一开关管Q1和第三开关管Q3均导通，所述第一输出端13c和第二输出端13d均输出高电平，与所述第一输出端13c和第二输出端13d相连的电机接口的输入正端以及输入负端均输入高电平驱动信号，驱动所述电机执行刹车的操作；若所述电机驱动单元13的第二输入端13b所接收的第二控制信号为低电平信号，则所述第二集成芯片U2的HIN引脚以及LIN引脚均输入低电平时，所述第5引脚LO输出高电平，所述第7引脚HO输出低电平，即所述第二驱动单元132的低边输出端LO4输出高电平，所述第二输出单元134的第三开关管Q3关断，第四开关管Q4导通，将所述第四开关管Q4的输入端下拉接地，即将所述第二输出端13d下拉接地，所述第二输出端13d输出低电平。此时，所述第一开关管Q1和第四开关管Q4均导通，所述第一输出端13c输出高电平，第二输出端13d输出低电平，与所述第一输出端13c相连的电机接口的输入正端输入高电平，与所述第二输出端13d相连的电机接口的输入负端输入低电平驱动信号，驱动所述电机执行正转的操作。

具体地，在本实施例中，如图7以及图9所示，当所述电机驱动单元13的第一输入端13a所接收的第一控制信号为低电平信号时，即所述第一集成芯片U1的HIN引脚以及LIN引脚均输入低电平时，所述第5引脚LO输出高电平，所述第7引脚HO输出低电平，即所述第一驱动单元131的低边输出端LO3输出高电平，所述第一输出单元133的第一开关管Q1关断，第二开关管Q2导通，将所述第二三极管Q2的输入端下拉接地，即将所述第一输出端13c下拉接地，所述第一输出端13c输出低电平。同时，如图8以及图9所示，若所述电机驱动单元13的第二输入端13b所接收的第二控制信号也为低电平信号，则所述第二集成芯片U2的HIN引脚以及LIN引脚均输入低电平时，所述第5引脚LO输出高电平，所述第7引脚HO输出低电平，即所述第二驱动单元132的低边输出端LO4输出高电平，所述第二输出单元134的第三开关管Q3关断，第四开关管Q4导通，将所述第四开关管Q4的输入端下拉接地，即将所述第二输出端13d下拉接地，所述第二输出端13d输出低电平。此时，所述第二开关管Q2和第四开关管Q4均导通，所述第一输出端13c和第二输出端13d均输出低电平，与所述第一输出端13c和第二输出端13d相连的电机接口的输入正端以及输入负端均输入低电平驱动信号，驱动所述电机执行停止的操作；若所述电机驱动单元13的第二输入端13b所接收的第二控制信号为高电平信号，则所述第二集成芯片U2的HIN引脚以及LIN引脚均输入高电平时，所述第5引脚LO输出低电平，所述第7引脚HO输出高电平，即所述第二驱动单元132的高边输出端HO4输出高电平，所述第二输出单元134的第三开关管Q3导通，第四开关管Q4关断，将所述第三开关管Q3的输入端上拉接第二电源端VCC2，即将所述第二输出端13d上拉接第二电源端VCC2，所述第二输出端13d输出高电平。此时，所述第二开关管Q2和第三开关管Q3均导通，所述第一输出端13c输出低电平，第二输出端13d输出高电平，与所述第一输出端13c相连的电机接口的输入正端输入低电平，与所述第二输出端13d相连的电机接口的输入负端输入高电平，驱动所述电机执行反转的操作。

在一实施例中，所述第一输出单元133以及第二输出单元134包括分立式元器件以及集成式芯片。在一实施例中，例如本实施例中，所述第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3以及第四开关管Q4均为N沟道MOS管，其中，所述N沟道MOS管的栅极为开关管的控制端，其漏极为输入端，其源极为输出端。

在一实施例中，所述第一输出单元133还包括第四二极管D4以及第五二极管D5，所述第四二极管D4的阳极连接至所述第一输出端13c，其阴极连接至第二电源端VCC2，所述第五二极管D5的阳极接地，其阴极连接至所述第一输出端13c，第四二极管D4以及第五二极管D5用于防止所述第一输出单元133过电流而烧坏；所述第二输出单元134还包括第六二极管D6以及第七二极管D7，所述第六二极管D6的阳极连接至所述第二输出端13d，其阴极连接至第二电源端VCC2，所述第七二极管D7的阳极接地，其阴极连接至所述第二输出端13d，所述第六二极管D6以及第七二极管D7用于防止所述第二输出单元134过电流而烧坏。

在一实施例中，如图10所示，所述电机驱动单元13还包括一光耦隔离单元135，所述光耦隔离单元135的高边输入端与所述控制单元12的高边输出端HIN3电性连接，其高边输出端H_IN3与所述第一驱动单元131的HIN以及LIN引脚共同相连，其中，所述光耦隔离单元135的高边输入端作为所述电机驱动单元13的第一输入端13a，所述光耦隔离单元135的低边输入端作为所述电机驱动单元13的第二输入端13b，具体地，所述光耦隔离单元135的高边输入端与所述控制单元12的高边输出端HIN3电性连接，其高边输出端H_IN3与所述第一驱动单元131的输入端电性连接；所述光耦隔离单元135的低边输入端与所述控制单元12的低边输出端LIN4电性连接，其低边输出端L_IN4与所述第二驱动单元132的输入端电性连接；所述光耦隔离单元135用于光耦隔离所述控制单元12与所述第一驱动单元131以及第二驱动单元132，以使所述控制单元12与所述第一驱动单元131以及第二驱动单元132之间无直接电气连接。

在一实施例中，所述光耦隔离单元135包括一光耦芯片1351，所述光耦芯片1351为单向光耦芯片，该光耦芯片的型号为HCPL-2630，其包括多个单向光耦；在其他实施例中，所述光耦芯片1351可以为双向光耦芯片。

在上述实施例中，本实用新型为了防止抓取装置误操作以及能够支持更多复杂抓取动作，设计一抓取装置的控制电路，所述抓取装置的控制电路包括至少一个位置传感器、一电流检测单元、一控制单元以及一电机驱动单元；其中，通过位置传感器可以准确检测到所述抓取装置的抓手的位置；通过电流检测单元11可以准确判断该抓取装置的抓手是否夹持住待夹取物品，即可以通过电流检测单元检测到的电流的大小判断所述抓取装置是否夹住待夹取物品，当检测到电流由小到大发生阶跃式变化时，则判定该抓取装置夹持住所述待夹取物品，进而自动控制该抓取装置的电机执行刹车操作，以完成相应的抓取操作，可以有效提高抓取物品的准确性以及抓取装置的效率，防止所述抓取装置误操作或抓取不稳而导致抓取失败的问题，而且本实用新型实施例电路简单，减少了人工干预，实现成本低，具有较高的易用性和实用性。

请继续参见图3～10，下面详细说明本实用新型提供的一种抓取装置的控制电路100的工作原理。所述抓取装置的控制电路100用于所述抓取装置200，所述抓取装置200包括一设于控制板201上的控制电路100、一电机202,以及一抓手203，所控制电路100包括至少一个位置传感器14、一电流检测单元11、一控制单元12以及一电机驱动单元13。其中，所述至少一个位置传感器14包括第一位置传感器S1以及第二位置传感器S2，其中，所述第一位置传感器S1设于所述抓手的起始位置，所述第二位置传感器S2设于所述抓手的终点位置；所述电机驱动单元13包括第一驱动单元131、第二驱动单元132、第一输出单元133、第二输出单元134以及光耦隔离单元135。

电机正转：所述第一位置传感器S1设于所述抓取装置的抓手的起始位置，其输出端与所述控制单元120的一I/O输入端相连接，用于检测该抓手当前是否位于起始位置，且当检测到所述抓取装置的抓手位于起始位置，若控制单元12输出正转的控制信号到电机驱动单元13，所述电机驱动单13根据所接收的正转控制信号驱动所述电机执行正转的操作，其中，所述正转的控制信号为所述控制单元12的高边输出端HIN3输出高电平信号，低边输出端LIN4输出低电平信号，即所述电机驱动单元13的第一输入端13a所接收的第一控制信号为高电平信号，所述第二输入端13b所接收的第二控制信号为低电平信号。具体地，所述第一驱动单元131包括第一集成芯片U1，所述第一集成芯片U1用于驱动所述第一输出单元133，所述第二驱动单元132包括第二集成芯片U2，所述第二集成芯片U2用于驱动所述第二输出单元134。在一实施例中，例如本实施例中，所述第一集成芯片U1以及所述第二集成芯片U2均为IR2103S芯片，所述第一驱动单元131的高边输出端HO3与所述第一输出单元133相连，所述第二驱动单元132的高边输出端HO4与所述第二输出单元134相连。所述第一输出单元133包括第一开关管Q1以及第二开关管Q2，所述第一开关管Q1的控制端与所述第一驱动单元131的高边输出端HO3相连，其输入端接第二电源端VCC2，其输出端与所述第二开关管Q2的输入端相连以作为所述电机驱动单元13的第一输出端13c，所述第二开关管Q2的控制端与所述第一驱动单元131的低边输出端LO3相连，其输出端接地；所述第二输出单元134包括第三开关管Q3以及第四开关管Q4，所述第三开关管Q3的控制端与所述第二驱动单元132的高边输出端HO4相连，其输入端接第二电源端VCC2，其输出端与所述第四开关管Q4的输入端相连以作为所述电机驱动单元13的第二输出端13d，所述第四开关管Q4的控制端与所述第二驱动单元132的低边输出端LO4相连，其输出端接地。当所述第一输入端13a所接收的第一控制信号为高电平信号，所述第二输入端13b所接收的第二控制信号为低电平信号时，所述第一驱动单元131的高边输出端HO3以及所述第二驱动单元132的低边输出端LO4均输出高电平，所述第一输出单元133的第一开关管Q1导通，第二开关管Q2关断，将所述第一开关管Q1的输入端上拉接第二电源端VCC2，即将所述第一输出端13c上拉接第二电源端VCC2，所述第一输出端13c输出高电平；所述第二输出单元134的第三开关管Q3关断，第四开关管Q4导通，将所述第四开关管Q4的输入端下拉接地，即将所述第二输出端13d下拉接地，所述第二输出端13d输出低电平。此时，所述第一开关管Q1和第四开关管Q4均导通，所述第一输出端13c输出高电平，第二输出端13d输出低电平，与所述第一输出端13c相连的电机接口的输入正端输入高电平，与所述第二输出端13d相连的电机接口的输入负端输入低电平驱动信号，驱动所述电机执行正转的操作。

电机反转：所述第二位置传感器S2设于所述抓取装置的抓手的终点位置，其输出端与所述控制单元12的另一I/O输入端相连接，用于检测该抓手当前是否位于终点位置，在一实施例中，当检测到所述抓取装置的抓手位于终点位置，若控制单元12输出反转的控制信号到电机驱动单元13，所述电机驱动单13根据所接收的反转控制信号驱动所述电机执行反转的操作，其中，所述反转的控制信号为所述控制单元12的高边输出端HIN3输出低电平信号，低边输出端LIN4输出高电平信号，即所述电机驱动单元13的第一输入端13a所接收的第一控制信号为低电平信号，所述第二输入端13b所接收的第二控制信号为高电平信号。当所述第一输入端13a所接收的第一控制信号为低电平信号，所述第二输入端13b所接收的第二控制信号为高电平信号时，所述第一驱动单元131的低边输出端LO3以及所述第二驱动单元132的高边输出端HO4均输出高电平，所述第一输出单元133的第一开关管Q1关断，第二开关管Q2导通，将所述第二三极管Q2的输入端下拉接地，即将所述第一输出端13c下拉接地，所述第一输出端13c输出低电平；所述第二输出单元134的第三开关管Q3导通，第四开关管Q4关断，将所述第三开关管Q3的输入端上拉接第二电源端VCC2，即将所述第二输出端13d上拉接第二电源端VCC2，所述第二输出端13d输出高电平。此时，所述第二开关管Q2和第三开关管Q3均导通，所述第一输出端13c输出低电平，第二输出端13d输出高电平，与所述第一输出端13c相连的电机接口的输入正端输入低电平，与所述第二输出端13d相连的电机接口的输入负端输入高电平驱动信号，驱动所述电机执行反转的操作。

电机停止：所述第二位置传感器S2设于所述抓取装置的抓手的终点位置，其输出端与所述控制单元12的另一I/O输入端相连接，用于检测该抓手当前是否位于终点位置，在一实施例中，当检测到所述抓取装置的抓手运动进入所述第二位置传感器的检测范围且电流检测单元11所检测的电流并没有发生阶跃性变化时，控制单元12输出停止的控制信号到电机驱动单元13，以使所述电机驱动单13根据所接收的停止控制信号驱动所述电机执行停止的操作，其中，所述停止的控制信号为所述控制单元12的高边输出端HIN3输出低电平信号，低边输出端LIN4输出也为低电平信号，即所述电机驱动单元13的第一输入端13a所接收的第一控制信号为低电平信号，所述第二输入端13b所接收的第二控制信号为低电平信号。当所述第一输入端13a所接收的第一控制信号为低电平信号，所述第二输入端13b所接收的第二控制信号为低电平信号时，所述第一驱动单元131的低边输出端LO3以及所述第二驱动单元132的低边输出端LO4均输出高电平，所述第一输出单元133的第一开关管Q1关断，第二开关管Q2导通，将所述第二三极管Q2的输入端下拉接地，即将所述第一输出端13c下拉接地，所述第一输出端13c输出低电平；所述第二输出单元134的第三开关管Q3关断，第四开关管Q4导通，将所述第四开关管Q4的输入端下拉接地，即将所述第二输出端13d下拉接地，所述第二输出端13d输出低电平。此时，所述第二开关管Q2和第四开关管Q4均导通，所述第一输出端13c和第二输出端13d均输出低电平，与所述第一输出端13c和第二输出端13d相连的电机接口的输入正端以及输入负端均输入低电平驱动信号，驱动所述电机执行停止的操作。

电机刹车：所述第二位置传感器S2设于所述抓取装置的抓手的终点位置，其输出端与所述控制单元12的另一I/O输入端相连接，用于检测该抓手当前是否位于终点位置，在一实施例中，当检测到所述抓取装置的抓手运动进入所述第二位置传感器的检测范围且电流检测单元11所检测的电流发生阶跃性变化时，控制单元12输出刹车的控制信号到电机驱动单元13，以使所述电机驱动单13根据所接收的刹车控制信号驱动所述电机执行刹车的操作，其中，所述刹车的控制信号为所述控制单元12的高边输出端HIN3输出高电平信号，低边输出端LIN4输出也为高电平信号，即所述电机驱动单元13的第一输入端13a所接收的第一控制信号为高电平信号，所述第二输入端13b所接收的第二控制信号为高电平信号。当所述第一输入端13a所接收的第一控制信号为高电平信号，所述第二输入端13b所接收的第二控制信号为高电平信号时，所述第一驱动单元131的高边输出端HO3以及所述第二驱动单元132的高边输出端HO4均输出高电平，所述第一输出单元133的第一开关管Q1导通，第二开关管Q2关断，将所述第一开关管Q1的输入端上拉接第二电源端VCC2，即将所述第一输出端13c上拉接第二电源端VCC2，所述第一输出端13c输出高电平；所述第二输出单元134的第三开关管Q3导通，第四开关管Q4关断，将所述第三开关管Q3的输入端上拉接第二电源端VCC2，即将所述第二输出端13d上拉接第二电源端VCC2，所述第二输出端13d输出高电平。此时，所述第一开关管Q1和第三开关管Q3均导通，所述第一输出端13c和第二输出端13d均输出高电平，与所述第一输出端13c和第二输出端13d相连的电机接口的输入正端以及输入负端均输入高电平驱动信号，驱动所述电机执行刹车的操作。

以上结合较佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改。