[发明专利]一种人机协作式夹持设备及线性升降控制方法

说明书

本发明公开了一种人机协作式夹持设备及线性升降控制方法，包括壳体、设置于壳体上的夹持结构、电池、设置有电路板的电控箱、直流电机以及绕设于直流电机驱动端上的绳索，绳索远离直流电机的一端固定设置于一固定面上，夹持结构夹持砖块，直流电机收放绳索驱动人机协作式夹持设备移动，壳体上设置有把手，把手上设置有可移动的滑钮，滑钮上设置有上霍尔传感器以及下霍尔传感器。与现有技术相比，本发明既可以实现砖块从静止到移动、从移动到静止时线性提速和降速，避免砖块震荡脱离夹具，也不需要使用伺服电机和增加控制器以及伺服驱动器，使用直流电机也可以实现线性升降，避免了电气结构复杂，线缆多，成本高的问题。

技术领域

本发明涉及建筑设备技术领域，尤其涉及一种人机协作式夹持设备及线性升降控制方法。

背景技术

国内建筑工地砌墙的所有流程基本都靠人工完成，一般是一个小工协助一个大工，一些国家的工地用到了自动化搬运工具来协助工人，减轻了搬运的劳动强度，不过上砖砌墙的过程大部分还是依靠经验丰富的工人手动操作。

目前市面上也有一些用于辅助砌墙的设备，与吊机原理类似，通过绳索将夹持器吊起，使用夹持器将砖块夹紧后，控制电机收放绳索将砖块吊起，最后将砖块移动到放砖位置进行放砖。使用普通吊机时，电机速度不可控，砖块从静止到移动、从移动到静止都会引起砖块震荡，容易脱离夹具掉落，威胁到工人安全。使用伺服电机时，虽然能够调速，但是需要控制器和伺服驱动器，电气结构复杂，线缆多，成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种人机协作式夹持设备及线性升降控制方法，解决现有技术中辅助砌墙的设备要么电机速度不可控，砖块容易震荡从夹具上脱离掉落，要么需要增加控制器和伺服驱动器实现线性搬运，造成电气结构复杂，线缆多，成本高的技术问题。

一种人机协作式夹持设备，其包括壳体、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，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。

在一个优选实施方式中，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。

在一个优选实施方式中，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。

一种人机协作式夹持设备的线性升降控制方法，包括以下步骤：

提供一种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。