机器手及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动控制技术领域，特别涉及一种机器手及其使用方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的快速发展，工业机器人受到了广泛的关注。机器手作为一种工业机器人，能够作业在高温等不适于人工作业的环境中。
[0003]现有技术中有一种机器手，能够按照事先制定的作业程序完成规定的操作。该机器手主要由机械臂、电机驱动器、机器手控制器和上位机组成。其中，机器手控制器用于接收上位机发送的控制命令，并对该控制命令进行解析得到解析后的控制信号，并将解析后的控制信号发送至电机驱动器，电机驱动器用于根据解析后的控制信号产生用于控制机械臂的驱动力，最终，机械臂根据驱动力完成控制信号对应的操作。
[0004]由于上述机器手在完成控制信号对应的操作时，上位机中预存的控制命令是关于机械臂完成控制信号对应的操作的运动轨迹的命令，所以当机械臂偏离了该运动轨迹时，上位机无法根据机械臂当前的运动状态重新制定新的控制命令，机械臂可能无法完成控制信号对应的操作，机器手易损坏，因此，机器手的可靠性较低。
【发明内容】
[0005]为了解决机器手的可靠性较低的问题，本发明提供了一种机器手及其使用方法。所述技术方案如下:
[0006]第一方面，提供了一种机器手，所述机器手包括:机械臂、位置传感器、扭矩传感器、电机驱动器、机器手控制器和上位机，所述机械臂分别与所述位置传感器、所述扭矩传感器、所述电机驱动器电连接，所述机器手控制器分别与所述位置传感器、所述扭矩传感器、所述电机驱动器、所述上位机电连接；
[0007]所述位置传感器用于检测所述机械臂的运动角度，并将所述运动角度的数据发送至所述机器手控制器；
[0008]所述扭矩传感器用于检测所述机械臂的作用力，并将所述作用力的数据发送至所述机器手控制器；
[0009]所述机器手控制器用于将所述运动角度的数据和所述作用力的数据发送至所述上位机；
[0010]所述上位机用于根据所述运动角度的数据和所述作用力的数据确定用于控制所述机械臂的控制命令，并将所述控制命令发送至所述机器手控制器；
[0011]所述机器手控制器用于对所述控制命令进行解析得到解析后的控制信号，并将所述解析后的控制信号发送至所述电机驱动器；
[0012]所述电机驱动器用于根据所述解析后的控制信号产生用于控制所述机械臂的驱动力；
[0013]所述机械臂用于根据所述驱动力完成控制信号对应的操作。
[0014]可选的，所述位置传感器的一端与所述电机驱动器的一端固定连接；
[0015]所述电机驱动器的另一端与所述机械臂的一端固定连接；
[0016]所述扭矩传感器与所述机械臂连接有所述电机驱动器的一端固定连接；
[0017]所述扭矩传感器位于所述机械臂的横截面一侧，所述电机驱动器和所述位置传感器位于所述机械臂的横截面的另一侧，所述横截面为平行于所述机械臂的长度方向与宽度方向形成的平面，且所述扭矩传感器、所述电机驱动器和所述位置传感器沿垂直于所述横截面的直线阵列排布。
[0018]可选的，所述机器手还包括减速器；
[0019]所述电机驱动器的另一端通过所述减速器与所述机械臂的一端固定连接。
[0020]可选的，
[0021]所述减速器的空心轴与所述电机驱动器的输出轴采用半圆键连接的方式连接。
[0022]可选的，所述机器手还包括底座；
[0023]所述底座设置有空腔，所述底座与所述机械臂连接有所述电机驱动器的一端固定连接，所述位置传感器、所述电机驱动器和所述减速器位于所述底座的空腔中，所述减速器与所述底座固定连接。
[0024]可选的，所述机器手还包括执行器；
[0025]所述执行器与所述机械臂的另一端固定连接，所述执行器用于固定操作装置。
[0026]可选的，
[0027]所述机器手控制器通过通用串行总线USB接口与所述上位机电连接。
[0028]第二方面，提供了一种机器手的使用方法，所述机器手为第一方面所述的机器手，所述方法包括:
[0029]位置传感器检测机械臂的运动角度；
[0030]所述位置传感器将所述运动角度的数据发送至机器手控制器；
[0031]扭矩传感器检测所述机械臂的作用力；
[0032]所述扭矩传感器将所述作用力的数据发送至所述机器手控制器；
[0033]所述机器手控制器将所述运动角度的数据和所述作用力的数据发送至上位机；
[0034]所述上位机根据所述运动角度的数据和所述作用力的数据确定用于控制所述机械臂的控制命令；
[0035]所述上位机将所述控制命令发送至所述机器手控制器；
[0036]所述机器手控制器对所述控制命令进行解析得到解析后的控制信号；
[0037]所述机器手控制器将所述解析后的控制信号发送至所述电机驱动器；
[0038]所述电机驱动器根据所述解析后的控制信号产生用于控制所述机械臂的驱动力；
[0039]所述机械臂根据所述驱动力完成控制信号对应的操作。
[0040]可选的，所述位置传感器将所述运动角度的数据发送至机器手控制器，包括:
[0041]所述位置传感器通过通用串行总线USB接口将所述运动角度的数据发送至机器手控制器。
[0042]可选的，所述扭矩传感器将所述作用力的数据发送至所述机器手控制器，包括:
[0043]所述扭矩传感器通过所述USB接口将所述作用力的数据发送至所述机器手控制器。
[0044]本发明提供了一种机器手及其使用方法，由于该机器手的位置传感器能够将检测到的机械臂的运动角度的数据发送至机器手控制器，扭矩传感器能够将检测到的机械臂的作用力的数据发送至机器手控制器，从而使得上位机根据运动角度的数据和作用力的数据确定用于控制机械臂的控制命令，相较于现有技术，上位机能够根据机械臂当前的运动状态重新制定新的控制命令，因此，提高了机器手的可靠性。
[0045]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
【附图说明】
[0046]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0047]图1是本发明实施例提供的一种机器手的结构框图；
[0048]图2是本发明实施例提供的一种机器手的结构示意图；
[0049]图3是本发明实施例提供的另一种机器手的流程图；
[0050]图4是本发明实施例提供的一种机器手的使用方法的流程图。
[0051]通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
【具体实施方式】
[0052]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0053]本发明实施例提供了一种机器手，如图1所示，该机器手包括:机械臂01、位置传感器02、扭矩传感器03、电机驱动器04、机器手控制器05和上位机06。其中，机械臂01分别与位置传感器02、扭矩传感器03、电机驱动器04电连接，机器手控制器05分别与位置传感器02、扭矩传感器03、电机驱动器04、上位机06电连接。