[发明专利]高压带电作业机器人主从式液压机械臂系统

权利要求书

1.一种高压带电作业机器人主从式液压机械臂系统，它包括液压油源、机械臂、液压伺服驱动器、光纤、主手控制器、主手、手持终端以及电源；所述机械臂通过控制总线、电源总线以及位置信号总线与液压伺服驱动器连接，通过回油管和进油管与液压油源连接；液压伺服驱动器通过光纤与主手控制器通信；主手控制器通过控制总线、电源总线、状态信号总线与主手连接；主手通过状态信号总线、指令信号总线与手持终端相连；液压伺服驱动器和主手控制器还分别与电源相连，其特征是，

所述主手控制器包括微处理器II，微处理器II的数据总线、地址总线、控制总线与A/D转换器I的数据总线、地址总线、控制总线相连；A/D转换器I与主手每个关节转轴处的电位器相连；微处理器II与串口接收发送器II连接，串口接收发送器II通过光纤与液压伺服驱动器通信；

所述液压伺服驱动器包括微处理器III，微处理器III的数据总线、地址总线、控制总线与A/D转换器II的数据总线、地址总线、控制总线相连，微处理器III的数据总线、时钟总线与D/A转换器的数据总线、时钟总线相连；A/D转换器II与机械臂每个关节转轴处的电位器连接；D/A转换器与液压放大器连接；

液压放大器与若干相应的伺服阀连接，每个伺服阀与相应的一个液压缸连接，各液压缸输出轴与机械臂连接。

2.如权利要求1所述的高压带电作业机器人主从式液压机械臂系统，其特征是，所述手持终端的微处理器I通过逻辑电平转换器与液晶模块和键盘管理模块连接，键盘管路模块与键盘连接；微处理器I还分别与稳压芯片I、稳压芯片II以及串口接收发送器I连接，接收发送器I与串口接收发送器II间通过串口连接，实现微处理器I和微处理器II间的通信。

3.如权利要求1所述的高压带电作业机器人主从式液压机械臂系统，其特征是，所述微处理器I、微处理器II和微处理器III均采用TMS320F2812芯片；所述A/D转换器I、A/D转换器II均采用MAX1312芯片；所述D/A转换器采用DAC7678芯片。

4.如权利要求1所述的高压带电作业机器人主从式液压机械臂系统，其特征是，所述伺服阀为射流管式电液流量伺服阀；所述各电位器采用5KΩ的360度旋转电位器，传感器精度1‰。

5.如权利要求1所述的高压带电作业机器人主从式液压机械臂系统，其特征是，所述机械臂是7自由度机械臂，分为上臂和前臂两个基本部分；上臂部分包括下端的大臂俯仰轴、上端的小臂俯仰轴，大臂俯仰轴设置在阀板上，大臂俯仰轴处还设有液压缸；阀板设置在腰部回转轴上，提供腰部回转、大臂俯仰和小臂俯仰的运动；

前臂部分包括依次设置的腕部俯仰轴、腕部摇摆轴、腕部旋转轴，提供腕部俯仰、腕部摇摆和腕部旋转的运动；

机械臂各关节的运动通过相应的液压执行器来执行；每个执行器由一个相应的液压伺服阀来控制；除了液压伺服阀，还增加了减压阀和电磁阀；电磁阀用来开关液压源；外部油液压力不能超过3000PSI；阀板上设有控制单元通过控制总线与液压伺服驱动器连接，上臂和前臂上的电位器通过位置信号总线与液压伺服驱动器连接，液压伺服驱动器通过电源总线供电。

6.如权利要求5所述的高压带电作业机器人主从式液压机械臂系统，其特征是，所述腰部回转轴活动范围为180度，最大运动速度80度/秒；大臂俯仰轴的活动范围120度，最大运动速度65度/秒；小臂俯仰轴的活动范围110度，最大运动速度50度/秒；腕部俯仰轴的活动范围100度，最大运动速度100度/秒；腕部摇摆轴的活动范围105度，最大运动速度115度/秒。