一種仿生機(jī)械手的控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種仿生機(jī)械手的控制裝置，涉及機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域。一種仿生機(jī)械手，包括機(jī)械手腕，所述機(jī)械手腕的端部設(shè)置旋轉(zhuǎn)座，所述旋轉(zhuǎn)座上設(shè)置機(jī)械手掌；所述機(jī)械手掌的端部設(shè)置的五個仿生機(jī)械手指，所述機(jī)械手掌與五個仿生機(jī)械手指構(gòu)成人體手掌形狀，在本仿生機(jī)械手上設(shè)置的獨立控制端可用角度傳感器、紅外景深傳感器、腦電波傳感器三種控制方案，處理傳感器原始數(shù)據(jù)后，得到手指的運動趨勢，使用統(tǒng)一串口通訊方式，控制仿生機(jī)械手。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種靈活性好、控制有效的仿生機(jī)械手的控制裝置。
【專利說明】
一種仿生機(jī)械手的控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種仿生機(jī)械手的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人飛速發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)4.0的核心技術(shù)之一，機(jī)械手是機(jī)器人與外界進(jìn)行交互和操作的主要手段之一，起著不可替代的作用，特別是與人類的手一樣具有通用性和靈活性的靈巧手已迫在眉睫。
[0003]當(dāng)前，很多文獻(xiàn)已經(jīng)著力于機(jī)械手方面的研究，有針對具體問題的專用機(jī)械手，也有仿人手的五指機(jī)械手；比如:北航的bh系列手、清華的th系列手。但前者是針對具體操作對象而設(shè)計的專用性機(jī)械手，脫離具體目標(biāo)后無法使用，無法充當(dāng)機(jī)器人手這樣一個高度仿生的部件；后者性能并不能滿足通用、靈巧等實際需求。當(dāng)然，有一些研究已經(jīng)著力于仿生機(jī)械手的研究，比如國外的barretthand機(jī)械手。但是此機(jī)械手存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制相對復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種靈活性好、控制有效的仿生機(jī)械手的控制裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案:一種仿生機(jī)械手的控制裝置，所述仿生機(jī)械手包括機(jī)械手腕，所述機(jī)械手腕的端部設(shè)置旋轉(zhuǎn)座，所述旋轉(zhuǎn)座上設(shè)置機(jī)械手掌；所述機(jī)械手掌的端部設(shè)置的五個仿生機(jī)械手指，所述機(jī)械手掌與五個仿生機(jī)械手指構(gòu)成人體手掌形狀;所述仿生機(jī)械手指與機(jī)械手掌接觸端設(shè)置滑塊放置孔，滑塊放置孔內(nèi)設(shè)置曲柄滑塊;所述曲柄滑塊連接第一舵機(jī);所述第一舵機(jī)的活動端連接仿生機(jī)械手指;所述仿生機(jī)械手指包括第三指節(jié)、第二指節(jié)和第一指節(jié)，所述第三指節(jié)與第一舵機(jī)的活動端連接;所述第三指節(jié)的另一端通過轉(zhuǎn)軸與第二指節(jié)通過設(shè)置針型氣缸可轉(zhuǎn)動連接;所述第二指節(jié)的另一端通過轉(zhuǎn)軸與第一指節(jié)通過設(shè)置針型氣缸鉸鏈四缸可轉(zhuǎn)動連接;所述控制裝置，獨立的控制端可用角度傳感器、紅外景深傳感器、腦電波傳感器三種控制方案，處理傳感器原始數(shù)據(jù)后，得到手指的運動趨勢，使用統(tǒng)一串口通訊方式，控制仿生機(jī)械手。所述角度傳感器、紅外景深傳感器、腦電波傳感器將獲得的串口數(shù)據(jù)傳送至控制器;所述控制器控制串口數(shù)據(jù)的角度值并將角度值轉(zhuǎn)化成脈沖傳送至機(jī)械手的獨立下位機(jī)控制舵機(jī)的運轉(zhuǎn)。
[0006]優(yōu)選的，所述角度傳感器將獲得的串口數(shù)據(jù)傳送至控制器，并轉(zhuǎn)化出輸出電壓形成串口數(shù)據(jù)并通過導(dǎo)線并將串口數(shù)據(jù)輸入至控制器。
[0007]優(yōu)選的，所述腦電波傳感器輸入端設(shè)置腦電波接入口形成串口數(shù)據(jù)并通過導(dǎo)線并將串口數(shù)據(jù)輸入至控制器。
[0008]優(yōu)選的，所述紅外景深傳感器將信號轉(zhuǎn)化成串口數(shù)據(jù)并通過導(dǎo)線并將串口數(shù)據(jù)輸入至控制器。
[0009]優(yōu)選的，所述控制器為Atmega2560單片機(jī)。
[0010]本發(fā)明采用仿人手的五指機(jī)械手的純機(jī)械結(jié)構(gòu)仿生模擬構(gòu)成，其靈活度高，抓取力強(qiáng)。通過在各個手指節(jié)連接處設(shè)置傳感器，可以對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，再通過控制器的處理可以有效的控制仿生機(jī)械手的制動。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明中仿生機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本發(fā)明一種仿生機(jī)械手的控制裝置的控制邏輯圖；
[0013]其中，1、機(jī)械手腕，2、旋轉(zhuǎn)座，3、機(jī)械手掌，4、仿生機(jī)械手指，5、舵機(jī)，6、曲柄滑塊，
7、轉(zhuǎn)軸，8、第一指節(jié)，9、第二指節(jié)，10、第三指節(jié)、11.曲柄連桿、12.針型氣缸、13.鉸鏈四缸、14.機(jī)械手下位機(jī)。
【具體實施方式】
[0014]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0015]下面結(jié)合附圖1、2詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式::一種仿生機(jī)械手的控制裝置，所述仿生機(jī)械手包括機(jī)械手腕I，所述機(jī)械手腕I的端部設(shè)置旋轉(zhuǎn)座2，所述旋轉(zhuǎn)座2上設(shè)置機(jī)械手掌3;所述機(jī)械手掌3的端部設(shè)置的五個仿生機(jī)械手指4，所述機(jī)械手掌3與五個仿生機(jī)械手指4構(gòu)成人體手掌形狀;所述仿生機(jī)械手指4與機(jī)械手掌3接觸端設(shè)置滑塊放置孔5，滑塊放置孔5內(nèi)設(shè)置曲柄滑塊6;所述曲柄滑塊6連接曲柄連桿11;所述曲柄連桿11的活動端連接仿生機(jī)械手指4。本發(fā)明中采用的仿生機(jī)械手指4包括第三指節(jié)10、第二指節(jié)9和第一指節(jié)8，所述第三指節(jié)10與曲柄連桿11的活動端連接;所述第三指節(jié)10的另一端通過轉(zhuǎn)軸7與第二指節(jié)9通過設(shè)置針型氣缸12可轉(zhuǎn)動連接;所述第二指節(jié)9的另一端通過轉(zhuǎn)軸7與第一指節(jié)8通過設(shè)置鉸鏈四缸13可轉(zhuǎn)動連接。
[0016]本仿生機(jī)械手的控制裝置包括設(shè)置在曲柄滑塊6處的機(jī)械手下位機(jī)14、設(shè)置在第三指節(jié)10與第二指節(jié)9連接端的機(jī)械手下位機(jī)14和設(shè)置在第二指節(jié)9與第一指節(jié)8連接端的機(jī)械手下位機(jī)14;所述機(jī)械手下位機(jī)14將獲得的串口數(shù)據(jù)傳送至控制器;所述控制器控制串口數(shù)據(jù)的角度值并將角度值轉(zhuǎn)化成脈沖傳送至分別設(shè)置在所述曲柄連桿11、針型氣缸12和鉸鏈四缸13的獨立下位機(jī)控制曲柄連桿11、針型氣缸12和鉸鏈四缸13的運轉(zhuǎn)。在本發(fā)明中采用的控制器為Atmega2560單片機(jī)。
[0017]作為本發(fā)明的一種【具體實施方式】，本發(fā)明中采用的角度傳感器監(jiān)測彎曲角度并轉(zhuǎn)化出輸出電壓形成串口數(shù)據(jù)并通過導(dǎo)線并將串口數(shù)據(jù)輸入至控制器。
[0018]作為本發(fā)明的一個【具體實施方式】，本發(fā)明中采用的腦電波傳感器的輸入端設(shè)置腦電波接入口形成串口數(shù)據(jù)并通過導(dǎo)線并將串口數(shù)據(jù)輸入至控制器。
[0019]作為本發(fā)明的一個【具體實施方式】，本發(fā)明中采用的紅外景深傳感器將信號轉(zhuǎn)化成串口數(shù)據(jù)并通過導(dǎo)線并將串口數(shù)據(jù)輸入至控制器。
[0020]本發(fā)明采用仿人手的五指機(jī)械手的純機(jī)械結(jié)構(gòu)仿生模擬構(gòu)成，其靈活度高，抓取力強(qiáng)。通過在各個手指節(jié)連接處設(shè)置傳感器，可以對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，再通過控制器的處理可以有效的控制仿生機(jī)械手的制動。
[0021]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種仿生機(jī)械手的控制裝置，所述仿生機(jī)械手包括機(jī)械手腕，所述機(jī)械手腕的端部設(shè)置旋轉(zhuǎn)座，所述旋轉(zhuǎn)座上設(shè)置機(jī)械手掌;所述機(jī)械手掌的端部設(shè)置的五個仿生機(jī)械手指，所述機(jī)械手掌與五個仿生機(jī)械手指構(gòu)成人體手掌形狀;其特征在于:所述仿生機(jī)械手指與機(jī)械手掌接觸端設(shè)置滑塊放置孔，滑塊放置孔內(nèi)設(shè)置曲柄滑塊;所述曲柄滑塊連接第一舵機(jī);所述第一舵機(jī)的活動端連接仿生機(jī)械手指;所述仿生機(jī)械手指包括第三指節(jié)、第二指節(jié)和第一指節(jié)，所述第三指節(jié)與第一舵機(jī)的活動端連接;所述第三指節(jié)的另一端通過轉(zhuǎn)軸與第二指節(jié)通過設(shè)置針型氣缸可轉(zhuǎn)動連接;所述第二指節(jié)的另一端通過轉(zhuǎn)軸與第一指節(jié)通過設(shè)置針型氣缸鉸鏈四缸可轉(zhuǎn)動連接;獨立的控制端可用角度傳感器、紅外景深傳感器、腦電波傳感器三種控制方案，處理傳感器原始數(shù)據(jù)后，得到手指的運動趨勢，使用統(tǒng)一串口通訊方式，控制仿生機(jī)械手。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生機(jī)械手的控制裝置，其特征在于:所述控制端為彎曲傳感器監(jiān)測彎曲角度并轉(zhuǎn)化出輸出電壓形成串口數(shù)據(jù)并通過導(dǎo)線并將串口數(shù)據(jù)輸入至控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生機(jī)械手的控制裝置，其特征在于:所述控制端為腦電波接入口形成串口數(shù)據(jù)并通過導(dǎo)線并將串口數(shù)據(jù)輸入至控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生機(jī)械手的控制裝置，其特征在于:所述控制端為景深傳感器將控制端密集點云轉(zhuǎn)化為手指向量，得出運動趨勢與手指角度值，轉(zhuǎn)化為串口數(shù)據(jù)，并通過導(dǎo)線并將串口數(shù)據(jù)輸入至控制器。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的仿生機(jī)械手的控制裝置，其特征在于:所述控制器為Atmega2560單片機(jī)。
【文檔編號】B25J9/18GK106041967SQ201610567258
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月19日
【發(fā)明人】彭爽
【申請人】彭爽