[实用新型]五自由度多关节机器人智能遥控器

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人遥控器，尤其是一种多关节机器人用智能遥控器，具体地说是一种五自由度多关节机器人智能遥控器。

背景技术

目前，常见的五自由度多关节机器人一般由腰、肩、肘、摆腕、旋腕等关节和末端作用器组成，并且大多采用多级计算机控制的体系结构形式，多CPU并行工作。这种设计和结构在机器人制造、调试、操作和使用的过程中十分不便，因此迫切希望配套一种价廉的智能遥控器，以实现各个关节的控制或异地遥操作，同时在遥控器液晶显示器上进行相应运动状态的实时显示。当然，也可以配套多关节机器人遥操作手控器，真正实现具有“监场感”的遥操作智能型机器人，达到操作者与工作环境直接自然交互的效果，但这种手控器也存在结构复杂，成本很高，经济性差的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的五自由度机器人在制造、调试、操作和使用过程中因无遥控器而显不十分不便的问题，设计一种使用方便、可替代手控器且成本低、使用方便的五自由度多关节机器人智能遥控器。

本实用新型的技术方案是：

一种五自由度多关节机器人智能遥控器，其特征是它主要由集成有EPROM集成块的单片机U1及与单片机U1相连的液晶显示器U2、薄膜按键接口电路U3、电源系统U4、看门狗监视复位唤醒电路U5、通信接口电路U6、红外遥控发射电路U7，通信接口电路U6的输出通过数据线与上位计算机U8相应的输入端相连，红外遥控发射电路U7的输出通过红外无线信号与上位计算机U8中的红外遥控接收电路相连。

其中：

与薄膜按键接口电路U3相连的薄膜按键可呈6×5矩阵布局，其中18个按键直接与单片机U1的输入脚相连，其余按键通过一片8255集成块与单片机U1相连。

电源系统U4可由锂离子电池电路和交流稳压电路组成，它们均与欠压报警电路及重复充电电路相连。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型针对五自由度多关节机器人的三层电气控制系统体系结构设计的基于单片微处理器的智能型遥控器可通过红外无线和RS-485串行有线两种通信方式嵌入第二层控制系统中，对机器人各个关节实行在线控制，同时在第一层计算机上进行虚拟重构，在遥控器的液晶显示器上动态实时显示机器人的运行过程和状态，有利于机器人的制造调试、示教再现和异地操作等工作场合，不但价廉物美，经济适用，而且操作简单，实际使用效果较好。

附图说明

图1是本实用新型的智能遥控器与机器人上位机及下位机的连接关系结构示意图。

图2是本实用新型的智能遥控器的外形结构示意图。

图3是本实用新型的智能遥控器的组成结构框图示意图。

图4是本实用新型的红外发射电路及相应的红外接收电路示意图。

图5是本实用新型的智能遥控器的软件控制流程图。

具体实施方式

下面结构附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-5所示。

一种五自由度多关节机器人智能遥控器，它主要由集成有EPROM集成块的单片机U1及与单片机U1相连的液晶显示器U2、薄膜按键接口电路U3、电源系统U4、看门狗监视复位唤醒电路U5、通信接口电路U6、红外遥控发射电路U7，通信接口电路U6的输出通过数据线与上位计算机U8相应的输入端相连，红外遥控发射电路U7的输出通过红外无线信号与上位计算机U8中的红外遥控接收电路相连。如图3所示。

本实用新型采用单片机实现了五自由度多关节机器人智能遥控器的功能，通过RS-485串行有线通信方式和红外无线方式嵌入到机器人控制系统第二级计算机中，结合关节控制器可以实现各个关节的单独或并行运动控制，并且在第一级计算机中利用VC++语言可以同步虚拟重构出机器人运动状态，达到操作仿真的目的。该智能遥控器可实现有功能有：

(1)能够实现各个关节的正/反转控制。

(2)能够实现各个关节的点动和升/降速的连续运动控制。

(3)能够设置各个关节运动的步数或角度。

(4)各个关节既可以单独运动，也可以同时运动。

(5)采用LCD显示机器人设置的参数和状态。

(6)采用锂离子电池作为电源，并且具有欠压报警功能。

(7)内部设计有重复充电功能(专用芯片形式)。

(8)采用超低功耗设计方式，并且具有休眠工作状态。

(9)设计了6×5＝30薄膜按键矩阵。

(10)具有任意按键唤醒CPU功能。

(11)具有按键蜂鸣和错误报警功能。

(12)具有看门狗(WDT)监视功能。