[发明专利]一种柔性关节机械臂的运动检测装置与方法

摘要

本发明公开了一种柔性关节机械臂的运动检测装置与方法，包括机械臂本体部分及检测控制部分，所述机械臂本体部分包括三段臂杆和末端作用器，三段臂杆之间通过柔性关节连接，所述检测控制部分包括高速相机及加速度传感器，通过相机和加速度传感器的检测，计算机产生控制信号驱动机械臂运动，从而将负载搬运到指定目标位置。本发明采用气浮装置支撑机械臂本体使其处于漂浮状态，可以模拟太空环境；通过多传感器融合，对负载状态的机械臂运动进行精确检测并加以控制。

主权项

1.一种柔性关节机械臂的运动检测装置，其特征在于，包括机械臂本体部分及检测控制部分；所述机械臂本体部分包括三段臂杆和末端作用器，所述三段臂杆分别为上臂、前臂及手腕，所述上臂一端通过肩关节与肩关节转台连接，所述肩关节转台固定在实验台上，所述上臂的另一端通过肘关节与前臂的一端连接，所述前臂的另一端通过腕关节与手腕的一端连接，所述手腕的另一端通过转动关节安装末端作用器，所述肘关节及腕关节通过关节支撑架固定在实验台上，所述关节支撑架设置气浮装置，所述气浮装置与气动回路连接实现臂杆工作在漂浮运动状态；所述检测控制部分包括高速相机、加速度传感器、电荷放大器、视觉标志物、运动控制卡及计算机，所述计算机与运动控制卡连接，所述电荷放大器与运动控制卡连接，所述加速度传感器设置在臂杆的中间位置，所述加速度传感器检测臂杆的振动信号，输入电荷放大器，通过运动控制卡输入计算机，所述高速相机安装在实验台的上方，视觉标志物设置在肩关节、腕关节及肘关节的顶端，视觉标志物在高速相机的视野范围内，高速相机拍摄包含视觉标志物的图像，输入计算机；所述检测控制部分还包括伺服电机驱动器及直接驱动旋转电机驱动器，所述计算机根据高速相机及加速度传感器检测的信号得到控制信号，分别向直接驱动旋转电机驱动器、伺服电机驱动器及气动回路输出控制信号，驱动末端作用器、臂杆及关节支撑架运动，进一步控制机械臂到达目标位置。