[发明专利]遥操作平面冗余度机械臂指令输入及构型控制系统及方法

摘要

本发明公开一种机械控制技术领域的遥操作平面冗余度机械臂指令输入及构型控制系统及方法。本发明包括冗余度机械臂控制台、冗余度机械臂上位控制器、上位机无线数据模块、下位机无线数据模块、冗余度机械臂下位机控制器以及冗余度机械臂组成，通过机械臂控制台向机械臂发出控制指令，选择单轴运动模式、末端运动模式和构型调整模式中的一种，其中通过单轴运动模式操作人员控制机械臂各轴的运动；通过末端运动模式，操作人员直接控制机械臂末端的运动；通过构型调整模式，操作人员可在保持机械臂末端位置和姿态不变的情况下，调整机械臂的构型，适用于障碍环境，提高了冗余度机械臂在复杂环境下的操作性能。

主权项

1、一种遥操作平面冗余度机械臂指令输入及构型控制系统，其特征在于：包括冗余度机械臂控制台、冗余度机械臂上位控制器、上位机无线数据模块、下位机无线数据模块、冗余度机械臂下位机控制器以及冗余度机械臂组成，其中：所述冗余度机械臂控制台提供人机交互，负责接收操作员的指令并显示机械臂当前位置、限位、报警状态信息，该冗余度机械臂控制台上设有模式选择开关、单轴指令输入开关组、构型指令输入开关组、单轴速度输入旋钮、末端指令输入操纵杆、指示灯和液晶显示模块，通过模式选择开关选择机械臂的单轴运动模式、末端运动模式和构型调整模式中一种控制模式；所述冗余度机械臂上位控制器安装在冗余度机械臂控制台上，和冗余度机械臂上位控制器之间通过控制电路连接，冗余度机械臂上位控制器通过串行通讯接口与上位机无线数据模块连接与通讯，将编码的控制命令发送到远端的下位机无线数据模块，并同时获取远端机械臂的状态信息；所述无线数据模块提供冗余度机械臂上位控制器和冗余度机械臂下位控制器之间的通讯功能，由工作在同一工作频率的一对模块完成，其间的距离为100米，上位机、下位机无线数据模块和冗余度机械臂上、下位控制器之间均通过串行通讯接口交换数据；所述冗余度机械臂下位控制器安装在冗余度机械臂上，接收冗余度机械臂上位控制器对冗余度机械臂各关节轴的运动指令，并输出到冗余度机械臂的各关节电机上，同时将冗余度机械臂的位置、速度、限位和报警状态信息发送给下位机无线数据模块。