[发明专利]一种遥控全向移动机械手及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种遥控全向移动机械手。属于遥控机械手领域。

背景技术

移动机器人已经成为机器人研究领域的一个重要分支。在军事危险操作、工业和服务业等许多应用场合，需要机器人实时通过无线通讯接受控制命令，以期望的速度方向和轨迹灵活自如地移动。目前，在美国、日本等发达国家，机器人已应用于商场导购、物品移送、家居服务、展厅保安和大面积清扫等多个服务领域。根据上述移动机器人的应用场合决定了要求具有能在狭窄、拥挤的场合灵活快捷地自由运动的性能，这也成为了机器人研究和设计的难点问题。其中运动控制系统直接影响机器人系统的整体性能，因此对机器人的运动控制研究一直是研究热点之一。

移动机器人按照移动方式可分为轮式，履带式，腿式等，其中轮式机器人由于具有机构简单活动灵活等特点尤为受到青睐。轮式移动机构的类型很多，对于一般的轮式移动机构，都不可能进行任意的定位和定向。

发明内容

本发明是为了解决现有的移动机器人体积大，定向行走的灵活性差，操控性差，并且不能实现多节点联网的问题。现提供一种遥控全向移动机械手及其控制方法。

一种遥控全向移动机械手，它包括移动机械装置和液晶显示模块，

移动机械装置包括红外避障模块、第一电机驱动模块、第二电机驱动模块、第一直流减速电机、第二直流减速电机、第三直流减速电机、第四直流减速电机、第一带有联轴器的全向轮、第二带有联轴器的全向轮、第三带有联轴器的全向轮、第四带有联轴器的全向轮和三自由度抓取机械手，

三自由度抓取机械手包括第一舵机、第二舵机、第三舵机、第一自由度机械手、第二自由度机械手和第三自由度机械手，

第一舵机设置在第一自由度机械手上，用于带动第一自由度机械手做抓取动作，第二舵机设置在第二自由度机械手上，用于带动第二自由度机械手做俯仰运动，第三舵机设置在第三自由度机械手上，用于带动第三自由度机械手作回转运动，

第一直流减速电机、第二直流减速电机、第三直流减速电机和第四直流减速电机分别安装在第一带有联轴器的全向轮、第二带有联轴器的全向轮、第三带有联轴器的全向轮和 第四带有联轴器的全向轮上的联轴器内径上，且第一带有联轴器的全向轮和第二带有联轴器的全向轮成90度角摆放，第二直流减速电机和第三直流减速电机成90度角摆放，第三带有联轴器的全向轮和第四带有联轴器的全向轮成90度角摆放，第四带有联轴器的全向轮和第一带有联轴器的全向轮成90度角摆放，

红外避障模块包括红外传感器、红外发射管、放大器和一号微处理器，

一号微处理器的显示信号输出端连接液晶显示模块的显示信号输入端，

一号微处理器的控制信号输出端连接红外发射管的控制信号输入端，红外发射管的输出端用于发射红外光，红外传感器的输入端用于接收反射回来的红外光，红外传感器的光信号输出端连接放大器的光信号输入端，放大器的放大信号输出端连接一号微处理器的放大信号输入端，

一号微处理器的四路控制信号输出端分别连接第一电机驱动模块的两路控制信号输入端和第二电机驱动模块的两路控制信号输入端，

一号微处理器的另外三路控制信号输出端分别连接第一舵机的控制信号输入端、第二舵机的控制信号输入端和第三舵机的控制信号输入端，第一电机驱动模块的两路驱动信号输出端分别连接第一直流减速电机的驱动信号输入端和第二直流减速电机的驱动信号输入端，第一直流减速电机的驱动信号输出端连接第一带有联轴器的全向轮的驱动信号输入端，第二直流减速电机的驱动信号输出端连接第二带有联轴器的全向轮的驱动信号输入端，

第二电机驱动模块的两路驱动信号输出端分别连接第三直流减速电机的驱动信号输入端和第四直流减速电机的驱动信号输入端，第三直流减速电机的驱动信号输出端连接第三带有联轴器的全向轮的驱动信号输入端，第四直流减速电机的驱动信号输出端连接第四带有联轴器的全向轮的驱动信号输入端。

根据一种遥控全向移动机械手实现的控制方法，它包括以下过程：

摆动遥控装置的三轴加速度传感器，三轴加速度传感器采集三轴运动数据，二号微处理器将所述三轴运动数据发送给一号微处理器；

一号微处理器根据接收的三轴运动数据控制四个全向轮，使遥控全向移动机械手进行移动；

按下按键，按键将动作控制信号通过二号微处理器发送给一号微处理器，一号微处理器控制红外避障模块检测障碍物位置，根据障碍物位置和接收的动作控制信号控制三自由度抓取机械手进行摆动并抓取障碍物。