[发明专利]一种3自由度气动串联机械手的关节控制器

权利要求书

1.一种3自由度气动串联机械手的关节控制器，其特征是：所述3自由度气动机械手属于关节串联式开链机器人,机械手由腰、大臂、小臂3个关节组成。

2.根据权利要求1所述的一种3自由度气动串联机械手的关节控制器，其特征是：所述3个关节的运动位置可以控制机械手末端在迪卡尔空间坐标系中的位置。

3.根据权利要求1所述的一种3自由度气动串联机械手的关节控制器，其特征是：所述腰部转动关节由比例流量阀驱动齿轮齿条式摆动气缸实现，旋转编码器通过同步带轮与腰部转动轴相连检测角度信号。

4.根据权利要求1所述的一种3自由度气动串联机械手的关节控制器，其特征是：所述大臂、小臂关节的俯仰运动均由比例流量阀驱动单出杆双作用直线气缸实现，旋转编码器通过同步带轮与相应的运动轴相连检测角度信号。

5.根据权利要求1所述的一种3自由度气动串联机械手的关节控制器，其特征是：所述关节式气动位置系统中，计算机作为系统控制器，根据旋转编码器测得的实际转角与设定转角的偏差计算出对比例阀的控制电压，驱动比例阀阀芯从而改变阀口开度控制气缸气体的流入与流出，使转角达到设定值。

6.根据权利要求1所述的一种3自由度气动串联机械手的关节控制器，其特征是：所述机械手运动时，各关节的驱动力矩与关节的位置、速度和加速度均有关，若要取得较好的控制效果需准确地计算关节的驱动力矩，然后通过控制器实现。

7.根据权利要求1所述的一种3自由度气动串联机械手的关节控制器，其特征是：所述机械手轨迹插补模块对途径点进行分段，采用过四点的三次多项式插值运算，将结果输入运动学反解模块，计算关节坐标下各运动关节对应的角度，进而将计算得到的关节轨迹送入到关节控制器模块中进行运动控制，最后由编码器的测量值实时计算出机械手末端的位置。