[发明专利]基于视觉的刚性与柔性双五杆闭链机构装置与测控方法

权利要求书

1.一种基于视觉的刚性与柔性双五杆闭链机构装置，其特征在于，包括机械本体部分、检测部分及驱动控制部分；

所述机械本体部分：包括静平台，两个柔性主动杆、两个柔性从动杆、两个刚性主动杆及两个刚性从动杆，所述静平台下面设置两个伺服电机，两个伺服电机分别与行星减速器连接，所述行星减速器安装在静平台上，两个柔性主动杆的一端分别与两个行星减速器连接，两个柔性主动杆的另一端分别与两个柔性从动杆连接，所述两个柔性从动杆相互连接；

两个刚性主动杆的一端分别与两个行星减速器连接，两个刚性主动杆的另一端分别与两个刚性从动杆连接，所述两个刚性从动杆相互连接；

所述检测部分：包括工业相机及加速度传感器，所述加速度传感器设置在柔性从动杆及刚性从动杆的中间位置，所述工业相机具体为两个，分别安装在两个刚性从动杆及两个柔性从动杆的连接处上方；

所述加速度传感器检测刚性及柔性从动杆的振动信息经过适调放大器处理后，输出到端子板后经过运动控制卡输入到计算机中；

所述工业相机检测两个从动杆连接处的振动信号输入到计算机中；

所述驱动控制部分：包括压电陶瓷片驱动器，所述压电陶瓷片驱动器粘贴在柔性从动杆上，所述计算机得到振动信号后计算出控制量经过运动控制卡，再输出到端子板处理后得到模拟量输入到压电放大器，进一步驱动压电陶瓷片驱动器抑制闭链机构的振动；

还包括圆形标识，所述圆形标识有2个，分别设置在两个刚性从动杆及两个柔性从动杆的连接处，圆形标识在工业相机的视野范围内；

所述两个伺服电机对称安装在静平台的横向中线上。

2.根据权利要求1所述的刚性与柔性双五杆闭链机构装置，其特征在于，压电陶瓷片驱动器具体由四片压电陶瓷片构成，两面对称粘贴，每面两片，姿态角为0度。

3.根据权利要求1所述的刚性与柔性双五杆闭链机构装置，其特征在于，还包括相机支架，所述相机支架具体为长方体支架，静平台放置在长方体支架内。

4.根据权利要求1所述的刚性与柔性双五杆闭链机构装置，其特征在于，刚性从动杆比刚性主动杆长，所述柔性从动杆比柔性主动杆长。

5.根据权利要求1所述的刚性与柔性双五杆闭链机构装置，其特征在于，两个柔性主动杆、两个柔性从动杆、两个刚性主动杆及两个刚性从动杆关于静平台中心对称。

6.根据权利要求3所述的刚性与柔性双五杆闭链机构装置，其特征在于，所述相机支架还包括用于调整工业相机位置的滑块。

7.根据权利要求1-6任一项所述的刚性与柔性双五杆闭链机构装置的测控方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步 加速度传感器检测从动杆的振动信息，工业相机检测两根从动杆连接处的振动信息；

第二步 加速度传感器检测到的振动信号经过适调放大器处理后，输出到端子板中A/D模块进行处理后，再输出数字量到运动控制卡中，再经计算机进行后续处理；工业相机检测到的信号输入到计算机进行后续处理，根据控制规律，得到相应的控制反馈信号；

第三步将步骤二中得到的反馈信号经端子板中D/A模块处理后，再经电压放大器放大处理后，输入到压电陶瓷片驱动器，从而抑制刚性与柔性双五杆闭链机构的振动。

8.根据权利要求7所述的测控方法，其特征在于，所述工业相机检测到的信号输入到计算机进行后续处理，具体步骤为：

在刚性及柔性双五连杆闭链机构未开始运动时，拍摄10-15幅包含圆形标识的图像，计算出每幅图像中圆形标识的圆心坐标，并计算出平均值，当作初始状态下的坐标，设为(x₀，y₀)；

当伺服电机同时驱动刚性五杆机构与柔性五杆机构以对称的姿态、对称的轨迹运动时，设圆形标识的圆心的坐标为(x₁(t)，y₁(t))，则可以得到x轴方向的位移为S_x＝x₁-x₀，y轴方向的位移为S_y＝y₁-y₀；再根据相机标定的结果，就得到刚性五杆机构和柔性五杆机构的振动位移信息。