[发明专利]一种远程运动控制实验装置

权利要求书

1.一种远程运动控制实验装置，其特征在于：包括实验平台基座、控制装置、运动装置与监控装置；

所述实验平台基座包括铝型材箱式框架(1)、操作平台(2)、底部H型固定结构(3)和万向轮(4)；所述铝型材箱式框架(1)中部设置有所述操作平台(2)，底部设置有底部H型固定结构(3)，接触地面处设置有所述万向轮(4)；

所述控制装置安装在铝型材箱式框架(1)左侧，包括驱动模块(5)、空气开关(6)、PLC模块(7)和直流电源(8)；所述驱动模块(5)包括X轴步进电机驱动器(5.2)、Y轴步进电机驱动器(5.3)、Z轴步进电机驱动器(5.4)和舵机驱动模块(5.1)；所述PLC模块(7)负责处理采集信号，并给出控制信号和信号间通信；

所述运动装置安装在铝型材箱式框架(1)上侧，包括XYZ轴丝杆滑台(9)、夹持机械爪(10)、物体识别模块(11)和限位传感器(12)；所述XYZ轴丝杆滑台(9)包括X轴丝杆滑台(9.1)、Y轴丝杆滑台(9.2)和Z轴丝杆滑台(9.3)，所述X轴丝杆滑台(9.1)、Y轴丝杆滑台(9.2)和Z轴丝杆滑台(9.3)以倒置三维坐标系的方式安装在铝型材箱式框架(1)上侧，所述限位传感器(12)分别安装在所述X轴丝杆滑台(9.1)、Y轴丝杆滑台(9.2)、Z轴丝杆滑台(9.3)一侧有效行程极限位置，所述夹持机械爪(10)安装在Z轴丝杆滑台滑块(9.3a)上，用于夹取物体，所述物体识别模块(11)安装在夹持机械爪(10)底部，与夹持机械爪(10)同步运动，用于识别操作平台(2)上物体的颜色与形状；

所述监控装置包括安装在铝型材箱式框架(1)上侧的HMI触摸屏(13)、安装在操作平台(2)上的网络摄像头(14)和安装在底部H型固定结构(3)上的路由器(15)，通过网络实现对所述实验装置的远程影像监控；在所述HMI触摸屏(13)上按对应虚拟按键给系统上电，启动程序，或按对应虚拟按键给系统断电，停止运行程序；在一定工作模式下，在所述HMI触摸屏(13)上按对应虚拟按键使XYZ三轴自动回零，即三轴回到零点为下一次操作提前准备；

通过现场触摸屏控制或者远程网络控制实现三轴的联动、机械爪开合以及基于颜色形状的物品分拣。

2.根据权利要求1所述的一种远程运动控制实验装置，其特征在于：所述直流电源(8)包括24V直流电源(8.1)和5V直流电源(8.2)；

所述24V直流电源(8.1)负责给X轴步进电机驱动器(5.2)、Y轴步进电机驱动器(5.3)、Z轴步进电机驱动器(5.4)、限位传感器(12)、HMI触摸屏(13)供电；

所述5V直流电源(8.2)负责给舵机驱动模块(5.1)及夹持机械爪(10)的舵机供电。

3.根据权利要求1所述的一种远程运动控制实验装置，其特征在于：所述运动装置通过X轴丝杆滑台滑块(9.1a)带动Y轴丝杆滑台(9.2)、Z轴丝杆滑台(9.3)、夹持机械爪(10)、物体识别模块(11)沿X轴丝杆滑台(9.1)方向左右移动；通过Y轴丝杆滑台滑块(9.2a)带动Z轴丝杆滑台(9.3)、夹持机械爪(10)、物体识别模块(11)沿Y轴丝杆滑台(9.2)方向前后移动；通过Z轴丝杆滑台滑块(9.3a)带动夹持机械爪(10)、物体识别模块(11)沿Z轴丝杆滑台(9.3)方向上下移动。

4.根据权利要求1所述的一种远程运动控制实验装置，其特征在于：所述PLC模块(7)包括分线器(7.1)、CPU(7.2)和通信模块(7.3)；在所述铝型材箱式框架(1)上侧安装的HMI触摸屏(13)与CPU(7.2)通过分线器(7.1)连接，HMI触摸屏(13)上的虚拟按钮控制X轴丝杆滑台(9.1)、Y轴丝杆滑台(9.2)、Z轴丝杆滑台(9.3)、夹持机械爪(10)和物体识别模块(11)的相应运动。

5.根据权利要求4所述的一种远程运动控制实验装置，其特征在于：所述CPU(7.2)以及网络摄像头(14)与路由器(15)连接，利用CPU(7.2)的Web发送功能，通过现场的路由器(15)发射，以有线或无线方式连接路由器(15)登陆相应网页控制所述X轴丝杆滑台(9.1)、Y轴丝杆滑台(9.2)、Z轴丝杆滑台(9.3)、夹持机械爪(10)和物体识别模块(11)的相应运动，同时通过网络摄像头(14)远程监控运行状况。