[实用新型]一种智能助力机械手手柄控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能助力机械手手柄控制装置。

背景技术

随着计算机技术、机械制造技术及自动控制理论的发展，我国工业在许多领域采用了机械手控制技术，尤其是近年以来，柔性制造技术和工厂的自动化技术不断应用生产实践，代替了许多繁重的体力劳动，工人的劳动条件在很大程度上得到了改善，现行的手柄控制装置多采用滑动变阻器，容易在现场出现故障，不利于实现多工作模式的切换，在物料搬运方面，不能实现精确的速度及位置控制。面对临时搬运和码放等情况，人机对话不完善，互动性不好，给生产带来不便。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于解决传统的人工搬运效率低以及传统机械手不能实现多工作模式的切换的技术问题。

为实现上述目的，根据本实用新型提出一种智能助力机械手手柄控制装置，它包括手柄以及与其连接的手柄控制器，所述手柄自上而下包括与钢丝绳连接的拉力传感器，与拉力传感器连接的手柄轴，所述手柄轴侧壁套接手柄套，下端连接承重端，所述手柄套上安装设定按钮，所述手柄套内壁与手柄轴之间设置光电开关，位移传感器，数字加速度计；所述手柄控制器包括电源，与电源连接的单片机和与所述单片机连接的设定按钮及光电开关外围电路，拉力传感器外围电路，位移传感器外围电路，数字加速度计外围电路，所述设定按钮、光电开关与设定按钮及光电开关外围电路电连接，所述数字加速度计与数字加速度计外围电路电连接，所述拉力传感器、位移传感器分别通过拉力放大器和位移放大器与拉力传感器外围电路，位移传感器外围电路电连接。

通过设置有操作手柄的机械手，可以实现在生产现场，人机之间展开协调配合，一同完成对现场工件按需调配、移动。提升模式时，光电开关将手柄套相对手柄轴上下移动作为开关量传输给手柄控制器，机械手系统即可获知有工件需要移动的需求，操作人员手握住操作手柄，向上或向下移动手柄套，机械手就向上或向下移动，位移传感器采集手柄套相对位移量作为提升速度控制参数。

在随动模式时，当操作人员手扶住工件，当向下施力于工件时，机械手向下运动，当向上施力于工件时，机械手向上移动，期间，拉力传感器采集施力的大小以实现提升速度控制。当工件接触地面或重量突然减小一半时，数字加速度计采集该信号，对机械手锁住，自动切换到提升模式。

提升模式时，结合手柄套上的设定开关是否有设定值，可实现位置控制模式，相当于普通升降设备的点位控制，在此模式时(先设定某位置为需要到达的位置及速度)，向上或向下移动手柄套，伺服电机编码器记录行进距离，位移传感器实现速度信号的提取，工件以设定速度移动到指定位置。

另外，根据本实用新型实施例可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述电源包括外部输入VCC24V，与VCC24V电源连接的电压转换芯片IC4，IC6，所述IC6输出VCC20V电压，所述电压转换芯片IC4正负输出端跨接滤波电容C801，C802输出VCC_5V电压，所述IC4正负输出端还与电压转换芯片IC5正负输入端连接，电容C803跨接IC5正负输入端，所述IC5正负输出端跨接电容C804，C805输出VCC_3.3V电压，电压转换芯片IC4、IC5、IC6共地连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述设定按钮及光电开关外围电路包括安装在手柄套上的设定按钮，所述设定按钮包括两个按钮开关S701和S702，所述S701一端与R701连接，所述S702一端与R702连接，所述S701和S702一端还分别与手柄控制器内部的单片机连接，所述R701和R702另一端与VCC24V连接，所述光电开关的电源输入端与VCC24V连接，信号端与手柄控制器内部的单片机连接，所述光电开关的电源接地端和S701和S702另一端共地连接。