[发明专利]一种人机协作式夹持设备及线性升降控制方法

权利要求书

1.一种人机协作式夹持设备，包括壳体、设置于壳体上的夹持结构、电池、电控箱、直流电机以及绕设于直流电机驱动端上的绳索，所述绳索远离直流电机的一端固定设置于一固定面上，其特征在于：所述壳体上设置有把手，所述把手上设置有滑钮，所述滑钮上设置有上霍尔传感器以及下霍尔传感器，所述把手上设置有分别与上霍尔传感器以及下霍尔传感器对应的磁体，所述上霍尔传感器和下霍尔传感器分别感测与其对应磁体的磁场强度，并将磁场强度信号转换为电压信号传输到电控箱包括的电路板，所述电路板根据上霍尔传感器或下霍尔传感器的传输信号控制所述直流电机转速线性变化，所述直流电机收放绳索驱动夹持结构线性升降。

2.根据权利要求1所述的一种人机协作式夹持设备，其特征在于，所述滑钮可在把手上滑动，所述滑钮滑动时驱动上霍尔传感器和下霍尔传感器远离或靠近与其对应的磁体，使上霍尔传感器或下霍尔传感器输出的电压信号产生线性变化。

3.根据权利要求2所述的一种人机协作式夹持设备，其特征在于，所述电路板包括模数转换电路、CPU以及H桥驱动电路，所述下霍尔传感器和上霍尔传感器均与模数转换电路的输入端电性连接，所述模数转换电路的输出端与所述CPU电性连接，所述CPU与所述H桥驱动电路电性连接，所述H桥驱动电路的输出端与所述直流电机电性连接。

4.一种人机协作式夹持设备的线性升降控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供如权利要求1-3任意一项所述的人机协作式夹持设备；

拨动滑钮，使上霍尔传感器和下霍尔传感器分别感测线性变化的磁场强度，所述上霍尔传感器和下霍尔传感器将线性变化的磁场信号转化成线性变化的霍尔电压信号，并将电压信号传输至模数转换电路的输入端，模数转换电路将输入的霍尔电压信号等比转换至CPU可处理的电压信号范围、并将电压信号传输到CPU内；

判断上霍尔传感器的电压信号与下霍尔传感器的电压信号之间的关系；

根据判断结果控制所述人机协作式夹持设备执行相应的动作。

5.根据权利要求4所述的一种人机协作式夹持设备的线性升降控制方法，其特征在于，当所述上霍尔传感器的电压信号大于下霍尔传感器的电压信号时，所述CPU输出线性变化的PWM信号驱动H桥驱动电路，使所述H桥驱动电路控制直流电机正转且转速线性提升，带动人机协作式夹持设备线性上升；

当所述上霍尔传感器的电压信号小于下霍尔传感器的电压信号时，所述CPU输出线性变化的PWM信号驱动H桥驱动电路，使所述H桥驱动电路控制直流电机反转且转速线性提升，带动人机协作式夹持设备线性下降；

当所述上霍尔传感器和下霍尔传感器的电压信号相等时，所述CPU输出PWM信号的占空比为0，所述人机协作式夹持设备静止。

6.根据权利要求4所述的一种人机协作式夹持设备的线性升降控制方法，其特征在于，在拨动滑钮之前，还包括判断是否有人握住人机协作式夹持设备中的把手的步骤，若否，则CPU输出PWM信号的占空比锁定为0，所述人机协作式夹持设备静止，当有人握住人机协作式夹持设备中的把手时，占空比锁定解除。

7.根据权利要求4所述的一种人机协作式夹持设备的线性升降控制方法，其特征在于，在拨动滑钮之前，还包括判断所述人机协作式夹持设备中的夹持机构是否夹持砖块的步骤，若是，则所述CPU输出PWM信号的占空比上限为50％，若否，则所述CPU输出PWM信号的占空比上限为100％。

8.根据权利要求4所述的一种人机协作式夹持设备的线性升降控制方法，其特征在于，当所述CPU实时接收的模数转换电路输出的电压信号与能够接收的最大电压信号之比小于10％时，所述CPU输出PWM信号的占空比为0，所述人机协作式夹持设备静止。