[发明专利]一种机械手臂

说明书

技术领域

本发明涉及控制领域，特别是涉及一种机械手臂。

背景技术

工业机器人在现在的社会里，机器人的运用范围越来越广泛，特别是在生产线上使用居多。工业机器人由机器人主体、控制器和示教器三个基本部分组成。主体即机座和执行机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度；控制器包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；示教器是按照输入的程序对控制器和执行机构发出指令信号的装置。

现有的机械臂示教器大多使用嵌入式系统作为示教器的核心，用于操作界面、信息记录以及与控制器通讯。示教器与控制器通过高速串口或网络协议通信，由控制器进行运动信号的运算并产生驱动信号驱动电机。本装置使用MCU作为主控芯片，兼顾示教器和控制器的功能，硬件结构简单。传统示教器在控制方面具有控制精度不够准确，硬件结构复杂等问题。因此，需要设计出一种控制更加简单、控制精度更高，更容易示教的示教器。

发明内容

本发明提供一种机械手臂装置，解决现有机械臂示教和运动麻烦的问题。

本发明通过以下技术方案解决上述问题：

一种机械手臂，包括液晶触摸屏、STM32最小系统、FLASH存储电路、电源电路；

所述液晶触摸屏与STM32最小系统连接；所述机STM32最小系统的输出端与机械臂舵机驱动电路连接；所述FLASH电路与STM32最小系统连接；所述电源电路的输出端分别与STM32最小系统和机械臂舵机驱动电路连接供电；

所述机械臂驱动系统由若干个舵机构成。

上述方案中，优选的是机械臂驱动系统中舵机的个数为6个，舵机包括壳体，壳体内设置有电机、减速齿轮组、舵机输出轴和电位计；电机的输入端与STM32最小系统连接；电机的输出端与减速齿轮组连接；减速齿轮组的输出端与舵机输出轴连接；舵机输出轴的输出端与机械臂主体的关节连接；电位计的采集端与舵机输出轴连接。

上述方案中，优选的是机械臂主体包括手抓、手抓张合关节、手腕、手腕扭转关节、手腕弯曲关节、小臂、小臂扭转关节、大臂、大臂扭转关节、腰部、腰部旋转关节和底盘；底盘通过腰部旋转关节与腰部连接；腰部通过大臂扭转关节与大臂连接；大臂通过小臂扭转关节与小臂连接；小臂通过手腕弯曲关节和手腕扭转关节与手腕连接；手腕通过手抓张合关节与手抓连接。

上述方案中，优选的是电源电路包括线性电源电路和开关电源电路，所述线性电源电路的输出端与STM32最小系统连接供电；所述开关电源电路的输出端与机械臂驱动系统连接供电。

上述方案中，优选的是STM32最小系统包括晶振电路、复位电路、JTAG下载电路和处理器；所述晶振电路、复位电路和JTAG下载电路均与处理器连接。

上述方案中，优选的是处理器为STM32系列的单片机芯片。

上述方案中，优选的是显示屏为电容触摸屏，所述电容触摸屏为具有输入中文功能的4.3寸电容触摸屏。

本发明的优点与效果是：

本发明采用4.3寸电容触摸屏，使用汉字按钮作为交流的媒介，对示教功能、运动功能和掉电保存功能，采用独特的不间断定时器中断法替代传统延时控制，MCU效率大大提高；从而可以更加简化机械臂示教器，方便控制。

附图说明

图1为本发明结构框图。

图2为本发明舵机电控框图。

图3为本发明电源电路原理图。

图4为本发明处理器原理图。

图5为本发明复位电路原理图。

图6为本发明JTAG下载电路原理图。

图7为本发明显示屏接口电路原理图。

图8为本发明FLASH电路原理图。

图9为本发明机械臂主体结构示意图。

图中编号：1手抓、2手抓张合关节、3手腕、4手腕扭转关节、5手腕弯曲关节、6小臂、7小臂扭转关节、8大臂、9大臂扭转关节、10腰部、11腰部旋转关节、12底盘。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

一种机械手臂，如图1所示，包括显示屏、STM32最小系统、机械臂驱动系统、FLASH电路、机械臂主体、线性电源电路和开关电源电路。线性电源电路的输出端与STM32最小系统连接供电；所述开关电源电路的输出端与机械臂驱动系统连接供电。