[发明专利]用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统和控制方法

权利要求书

1.一种用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统，其特征在于，包括模拟机械臂和工作机械臂，其中：

所述模拟机械臂依据所述工作机械臂按一定比例制作，所述模拟机械臂包括铰接设置在一底座上的第一连架杆，所述第一连架杆的末端铰接有第一上臂，所述第一上臂的末端铰接有第一小臂，所述第一小臂的末端铰接有第一机械手，所述底座、第一连架杆、第一上臂、第一小臂和第一机械手的铰接处均设置有测量旋转角度的传感器；

所述工作机械臂用于设置在巡线机器人上，所述工作机械臂包括铰接设置在所述巡线机器人的机架上的第二连架杆，所述第二连架杆的末端铰接有第二上臂，所述第二上臂的末端铰接有第二小臂，所述第二小臂的末端铰接有第二机械手，所述机架、第二连架杆、第二上臂、第二小臂和第二机械手的铰接处均设置有驱动机构；

所述模拟机械臂的控制电路包括第一控制板，所述第一控制板的输入端连接所述传感器，所述第一控制板的输出端经转换板连接有第一通讯模块；

所述工作机械臂的控制电路包括第二控制板，所述第二控制板的输入端连接有与所述第一通讯模块进行通信的第二通讯模块，所述第二控制板的输出端分别经驱动板连接所述驱动机构；

所述模拟机械臂的各铰接处均采用阻尼关节，所述阻尼关节包括设置在相邻两臂铰接处的盖板、螺杆和所述传感器，其中：

所述相邻两臂包括第一臂和第二臂，所述相邻两臂的铰接处设置有限位结构，所述盖板包括中空的盖板帽和设置在所述盖板帽上的圆环状凸台，所述凸台穿过所述第一臂的铰接孔与所述第二臂的上表面接触，所述盖板和第一臂之间、所述第二臂和第一臂之间均设置有圆环形摩擦片，所述螺杆为中空螺杆，所述中空螺杆穿过所述盖板和第一臂的铰接孔，连接至所述第二臂的铰接孔，将所述盖板和第一臂铰接在所述第二臂上；

所述传感器包括基部和位于所述基部上的转动轴，所述转动轴自所述第二臂的铰接孔穿入，从所述中空螺杆中伸出，所述传感器上端配有传感器轴套，所述传感器的转动轴固定在所述传感器轴套上，所述传感器轴套固定在所述第一臂上，所述传感器的基部固定在所述第二臂上。

2.根据权利要求1所述的用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统，其特征在于，所述第一机械手包括一对第一手指，所述第一手指包括相铰接的第一节和第二节，所述第一节和第二节之间也设置有测量角度的传感器；

所述第二机械手包括一对相互铰接第二手指，所述第二手指的铰接处也设置有驱动机构。

3.根据权利要求2所述的用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统，其特征在于，所述第二手指采用啮合不完全齿轮相互连接，或者采用独立驱动。

4.根据权利要求1所述的用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统，其特征在于，所述传感器为电位器或旋转编码器，所述限位结构为位于所述第二臂与第一臂的接触面边缘的限位凸台。

5.根据权利要求4所述的用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统，其特征在于，所述盖板的圆环状凸台的末端表面设置有若干等距的第一圆柱突起，所述第二臂的上表面设置有与所述第一圆柱突起相适应的第一卡槽；所述传感器的基部与所述第二臂接触的表面上设置有第二圆柱突起，所述第二臂上设置有与所述第二圆柱突起相适应的第二卡槽。

6.权利要求1-5中任一所述的用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：所述模拟机械臂的第一控制板采集所述传感器的数值，所述第一通讯模块将采集到的所述传感器的数值实时发送给所述工作机械臂的第二通讯模块；

步骤2：所述工作机械臂上的第二通讯模块接收数据信号后，解析接收到的数据，然后发送相应的脉冲给不同部位的所述驱动机构，所述驱动机构转动相应的角度。

7.根据权利要求6所述的用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤1中，所述第一通讯模块使用编号+传感器的数据方式发送所述传感器的数值。