[发明专利]控制柜、操作台、控制器电控系统及机械臂运行方法

权利要求书

1.一种胶囊控制柜电控系统，其特征是：包括供电模块(110)；所述供电模块(110)与嵌入式控制器(120)、网络连接模块(130)和驱动模块连接；所述嵌入式控制器(120)的信号交互端与所述网络连接模块(130)的信号交互端连接；所述网络连接模块(130)的信号交互端与所述伺服驱动模块的信号交互端连接。

2.如权利要求1所述的胶囊控制柜电控系统，其特征是：所述供电模块(110)包括依次连接的供电电源(111)、总控制开关(112)、隔离变压器(113)和滤波器(114)；所述滤波器(114)分别与第一稳压电源(115)和第二稳压电源(116)连接；所述第一稳压电源(115)与所述嵌入式控制器(120)和网络连接模块(130)连接；所述第二稳压电源(116)与所述驱动模块连接。

3.如权利要求1所述的胶囊控制柜电控系统，其特征是：所述驱动模块包括上五轴伺服驱动模块(140)和下五轴伺服驱动模块(150)；

所述网络连接模块(130)包括信号交互端彼此连接的第一耦合器(131)和第二耦合器(132)；

所述第一耦合器(131)的输出端与所述上五轴伺服驱动模块(140)的接收端连接；所述第二耦合器(132)的输出端与所述下五轴伺服驱动模块(150)的接收端连接；

所述供电模块(110)同时与所述第一耦合器(131)和第二耦合器(132)连接。

4.如权利要求3所述的胶囊控制柜电控系统，其特征是：所述上五轴伺服驱动模块(140)包括信号交互端彼此连接的上伺服驱动器(141)和上伺服驱动电机(142)。

5.如权利要求3所述的胶囊控制柜电控系统，其特征是：所述下五轴伺服驱动模块(150)包括信号交互端彼此连接的下伺服驱动器(151)和下伺服驱动电机(152)。

6.一种胶囊操作台电控系统，其特征是：包括状态指示灯(210)、工控机(220)和显示器(230)；所述工控机(220)和显示器(230)的信号交互端彼此连接；所述工控机(220)的连接有左操作手柄(221)、右操作手柄(222)、控制按钮(223)和鼠标键盘(224)。

7.一种胶囊控制器电控系统，其特征是：包括如权利要求1至5任一所述的胶囊控制柜电控系统和如权利要6所述的胶囊操作台电控系统；所述供电模块(110)与所述工控机(220)和显示器(230)连接；所述嵌入式控制器(120)与所述状态指示灯(210)连接；所述嵌入式控制器(120)采用EtherNET总线通信的方式与所述网络连接模块(130)连接；所述嵌入式控制器(120)与所述工控机(220)连接。

8.一种胶囊控制器机械臂轨迹运行方法，包括以下步骤：

1)根据机械臂末端的坐标值，确定控制臂的一个或多个关节所需旋转的角度，规划机械臂末端的运行轨迹；

2)通过对驱动机械臂的电机运转角度和速度的控制，使机械臂对应的关节在特定时间内转过相应的角度，从而使机械臂末端的运行轨迹符合步骤1)的规划。

9.如权利要求8所述的胶囊控制器机械臂轨迹运行方法，其特征是：步骤1)中，通过以下公式确定关节所需角度：

式中，H为地面到旋转基座端面的高度，a为基座的水平分量，b为基座的竖直分量，L1为俯仰臂两轴心长度，L2为水平连接件长度，L3为摆臂两轴心长度，H、a、b、L1、L2、L3均为常量；α为机械臂末端与Y轴的夹角；β为机械臂末端与Y轴的夹角；γ为机械臂相对Z轴的旋转角度；x为机械臂末端X方向的坐标值；y为机械臂末端Y方向的坐标值；z为机械臂末端Z方向的坐标值。

10.如权利要求8或9所述的胶囊控制器机械臂轨迹运行方法，其特征是：还包括以下步骤：

3)实时读取控制机械臂的关节的角度量，当机械臂末端实际运行轨迹与规划轨迹发生偏差时，实时调整控制机械臂的电机的角度和速度，使机械臂末端实际运行轨迹趋近规划轨迹。