[实用新型]一种控制机械臂开合的控制系统

说明书

本实用新型涉及一种控制机械臂开合的控制系统，包括：离合器控制板，信号输出端与至少一个驱动继电器通信连接，并通过该驱动继电器与对应的离合器通信连接，形成对离合器吸合或松开的控制，并通过该离合器控制相对应关节的锁紧或松开；按键操作板，信号输出端与所述离合器控制板信号输入端数据通信连接；上位机，所述离合器控制板状态数据输出端与上位机数据接收端数据通信连接，通过上位机形成对机械臂的位置状态、各关节的松开状态或吸合状态的监控。所述控制系统中上位机实时监控机械臂位置状态，当机械臂转动速度超过设定值，或到达限位开关临界值时，主动断开受保护的机械关节离合器，保护机械臂不受碰撞，操作简便直观，快速安全可靠。

技术领域

本实用新型属于机器人运动技术领域，具体涉及一种控制机械臂开合的控制系统。

背景技术

机械臂是指高精度，高速点胶机器手，机械臂是一个多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性，已在工业装配，安全防爆等领域得到广泛应用。

机器人系统是由视觉传感器、机械臂系统及主控计算机组成，其中机械臂系统又包括模块化机械臂和灵巧手(机械手)两部分。

近年来，随着机器人技术的发展，应用高速、高精度、高负载自重比的机器人结构受到工业和航空航天领域的关注。由于运动过程中关节和连杆的柔性效应的增加，使结构发生变形从而使任务执行的精度降低。

机械臂的开合控制主要通过电磁离合器的通断电来控制；多关节的机械臂，分别通过多路继电器切换达到控制的目的。目前的被动式机械臂一般都不带保护装置，在没有人工手扶保护时，误操作容易出现机械臂关节松动，进而产生掉臂现象。

其中，关节式机械臂是一种适用于靠近机体操作的传动形式。

它像人手一样有肘关节，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在狭窄空间工作。早在20世纪40年代，关节式机械臂就在原子能工业中得到应用，随后又应用于开发海洋，有一定的发展前途。

关节式机械臂有大臂与小臂摆动，以及肘关节和肩关节的运动。

关节机械臂主要是控制机械臂纵向旋转的关节上下纵向运动的轨迹半径大，容易产生误操作，在没有外力保护的情况下，产生自由跌落而发生碰撞。

对于机械臂控制，目前国内主要存在如下专利文献：

公开号为CN107297738A的中国专利文献提供一种机械臂控制系统，所述机械臂控制系统包括：肩部装置、大臂装置、小臂装置和手指装置；肩部装置包括：背部板、肩带和第一液压缸；大臂装置包括：第二肩部连接板、大臂杆和第一气缸；第一气缸拉伸或缩进时，带动连接杆围绕第三旋转轴转动；小臂装置包括：小臂连接杆、固定套、触碰环、传感器固定座、旋转片、第二气缸固定座、第二气缸、第一传感器和手掌部；手掌部通过手掌连接座与第二气缸固定座相连接，用于使用者手部插接入手掌部；手指装置包括：旋转轴承、控制杆、第一手指单元、扎线连接杆、第二传感器和第一扎线；当第二期气缸运动时，带动第二气缸杆运动，从而通过第一扎线第一手指单元绕第一连杆固定轴的轴向转动。然而，该专利所提供的控制系统，结构复杂，控制成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种控制机械臂开合的控制系统，解决了现有机械臂控制过程中缺乏对机械臂保护的问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的一种控制机械臂开合的控制系统，所述控制系统中上位机实时监控机械臂位置状态，当机械臂转动速度超过设定值，或到达限位开关临界值时，主动断开受保护的机械关节离合器，保护机械臂不受碰撞，操作简便直观，快速安全可靠。

具体地，本实用新型采用的技术方案是：