[发明专利]用于模拟机械臂的阻尼关节、模拟控制系统和控制方法

权利要求书

1.一种用于模拟机械臂的阻尼关节，其特征在于，包括小臂、上臂、盖板和用于测量旋转角度的电位器，其中：

所述小臂和上臂一端铰接，所述小臂的一端设置有铰接孔，所述上臂的两端均设置有圆形连接件，所述圆形连接件朝向所述小臂的一面设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第一通孔，所述圆形连接件背向所述小臂的一面上设置有若干凸块，相邻凸块之间设置有用于电位器出线的间隙，若干凸块形成用于安装电位器的安装空间，所述上臂上与所述小臂铰接处设置有限位结构；

所述盖板包括中空的盖板帽和设置在所述盖板帽上的圆环状凸台，所述圆环状凸台的中部设置有第二通孔，所述圆环状凸台穿过所述小臂的铰接孔嵌入并固定于所述上臂的第一凹槽内；

所述盖板和小臂之间、所述上臂和小臂之间均设置有圆环形摩擦片；

所述电位器包括电位器主体和电位器转轴，所述电位器主体的外轮廓与安装空间的内轮廓相对应，所述电位器主体的中部设置有可转动的与所述电位器转轴相配合的圆环，所述电位器转轴的一端穿过所述圆环、上臂的第一通孔、小臂从所述盖板的第二通孔内伸出，与位于盖板上端的联轴器紧固连接，所述联轴器的一端固定于所述小臂上，所述电位器转轴的另一端设置有用于限制电位器转轴轴向位移的凸台。

2.根据权利要求1所述的用于模拟机械臂的阻尼关节，其特征在于，所述圆形连接件上的凸块数量为4个，所述电位器主体的截面为方形，所述电位器主体的四角上具有缺口。

3.根据权利要求1所述的用于模拟机械臂的阻尼关节，其特征在于，在所述电位器转轴的端部设置有电位器压盖，所述电位器压盖的直径与上臂的圆形连接件等大；

所述电位器压盖与圆形连接件的若干凸块之间采用螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的用于模拟机械臂的阻尼关节，其特征在于，所述盖板的圆环状凸台通过螺栓固定于上臂的第一凹槽内。

5.根据权利要求4所述的用于模拟机械臂的阻尼关节，其特征在于，所述电位器转轴与联轴器之间通过紧定螺丝连接，所述小臂上设置有凹陷安装区，所述联轴器的一端固定于凹陷安装区内。

6.根据权利要求5所述的用于模拟机械臂的阻尼关节，其特征在于，所述上臂的限位结构为限位螺栓。

7.一种模拟控制系统，其特征在于，包括模拟机械臂和工作机械臂，所述模拟机械臂依据所述工作机械臂按一定比例制作而成，所述模拟机械臂包括多条依次铰接的第一活动臂，位于最后的第一活动臂的末端铰接有第一机械手，第一机械手与第一活动臂之间、以及相邻第一活动臂之间的活动关节均采用权利要求1-6任一所述的用于模拟机械臂的阻尼关节；

所述工作机械臂用于设置在巡线机器人上，所述工作机械臂包括与第一活动臂数量相等的依次铰接的第二活动臂，位于最后的第二活动臂的末端铰接有第二机械手，第二机械手与第二活动臂之间、以及相邻第二活动臂之间的活动关节处均设置有驱动机构；

所述模拟机械臂的控制电路包括第一控制板，所述第一控制板的输入端连接所述电位器，所述第一控制板的输出端经转换板连接有第一通讯模块；

所述工作机械臂的控制电路包括第二控制板，所述第二控制板的输入端连接有与所述第一通讯模块进行通信的第二通讯模块，所述第二控制板的输出端分别连接所述驱动机构。

8.根据权利要求7所述的模拟控制系统，其特征在于，所述第一控制板经与第一通讯模块、第二通讯模块与第二控制板均通过串口连接，所述第一通讯模块和第二通讯模块均为无线模块。

9.根据权利要求8所述的模拟控制系统，其特征在于，所述模拟机械臂和工作机械臂均为左右两个；

所述模拟控制系统还包括模拟控制箱，所述模拟控制箱上设置有用于控制工作模式的按钮、用于控制行走轮和云台的摇杆以及电位器旋钮。

10.权利要求9所述的模拟控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：所述模拟机械臂的第一控制板采集所述电位器的模拟量，所述第一通讯模块将采集到的电位器的模拟量实时发送至工作机械臂的第二通讯模块；

步骤2：所述工作机械臂上的第二通讯模块接收模拟量信号后，解析并发送给位于工作机械臂上各活动关节处的驱动机构。