[发明专利]带人工智能的凸轮式机械手系统

说明书

本发明所公开的一种带人工智能的凸轮式机械手系统，包括旋转驱动机构和至少三个横向排列且用于物件抓取的机械手，旋转驱动机构的旋转部件上安装有架体，架体的底面滑移式安装至少三个横向排列且用于物件抓取的机械手；架体上还设置有促使至少三个横向排列且用于物件抓取的机械手进行等间距同步位移分开的分离机构。其结构通过多个吸附组件进行同步拿取多个零件，并且通过分离机构进行同步将多个零件进行展开以更好的分别对应组装工位上的多个待组装基础件，从而使得组装效率得到大幅度的提升，同时综合运用基于动力学模型的分数阶智能控制器控制方法和时延估计方法等使得多个进行同步组装的准确率更高。

技术领域

本发明涉及一种机械手技术领域，尤其是一种带人工智能的凸轮式机械手系统。

背景技术

现有技术中，一般对零件进行自动组装时采用仅可以单独拿取一个零件的机械手进行从震动上料盘上或其它上料机构上拿取一个零件后输送至零件组装工作上进行组装，然而这样在大批量生产时采用逐个拿取零件进行组装的效率较低，不能满足客户的工期要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种提升产品组装效率的带人工智能的凸轮式机械手系统。

本发明所设计的带人工智能的凸轮式机械手系统，包括旋转驱动机构和至少三个横向排列且用于物件抓取的机械手，旋转驱动机构的旋转部件上安装有架体，架体的底面滑移式安装至少三个横向排列且用于物件抓取的机械手；架体上还设置有分离机构；分离机构包括活动板和升降电缸，升降电缸固定在架体上，各机械手的一侧均安装有滑移块，且滑移块在机械手上位移；活动板设置在架体的底面下方，并位于滑移块的侧方；活动板上设有分别与至少三个机械手上的滑移块位置对应的至少三个长形孔，至少三个长形孔中的中间位置长形孔处于垂直状态，位于垂直状长形孔左右两侧的至少一长形孔分别为斜置的长形孔，且左侧位置至少一斜置的长形孔顶端与垂直状的长形孔顶端之间的距离与右侧位置至少一斜置的长形孔顶端与垂直状的长形孔顶端之间的距离相等；左侧位置至少一斜置的长形孔底端与垂直状的长形孔底端之间的距离与右侧位置至少一斜置的长形孔底端与垂直状的长形孔顶端之间的距离相等；各滑移块上定位柱分别插入活动板中的各个长形孔内；升降电缸驱动活动板位移促使至少三个机械手呈等间距并排状态或呈等间距分开状态。其分离机构使得各机械手之间的同步位移分开的效果更佳，而且相互之间的间距一致度更高；其中，在机械手取料时处于并排状态，当料拿取后通过分离机构将至少三个横向排列且用于物件抓取的机械手进行等间距同步位移分开，架体底面的相对应两端分别固定有激光位移传感器，两个激光位移传感器的感应头分别与处于最外侧的两个机械手外侧面对应，其激光位移传感器时刻监测至少三个机械手中的最外侧两个机械手的位移距离以及位移后的位置。

本发明带人工智能的凸轮式机械手系统，激光位移传感器发出的激光照射到板体的表面，从而获取到板体的实际输出位移信号x，将这部分系统的动力学模型设计为如下形式：

其中：

其中，为速度；为加速度，为名义质量，d为哥氏力、离心力，k_e为重力项，u为控制器的输出力矩；τ_d为外界干扰，；

在t时刻简化为N(t)，简化后的系统的动力学模型为如下形式：

对带人工智能的凸轮式机械手系统的控制目标为设计一种基于动力学模型的分数阶智能控制器(Fractional order intelligent controller缩写为FOIC)，即使在凸轮式机械手系统存在非线性扰动等不确定情况下，也能使输出位移精确地跟踪期望位移轨迹。为此，定义位移跟踪误差为：

e＝x_d-x (4)

其中，x_d为理想位移信号；x为实际输出位移信号。