一種機(jī)械手無線控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種機(jī)械手無線控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，機(jī)械手是在機(jī)械人技術(shù)領(lǐng)域中得到最廣泛實(shí)際應(yīng)用的自動(dòng)化機(jī)械裝置，在工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)治療、軍事、半導(dǎo)體制造以及太空探索等領(lǐng)域都能見到它的身影。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械手的應(yīng)用越來越多，所以研究機(jī)械手具有重要的實(shí)際意義。而現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)機(jī)械手的控制都是通過預(yù)先設(shè)置的程序完成相應(yīng)動(dòng)作，不能夠靈活的使用，或者是通過PC進(jìn)行有線或無線的控制，由于工廠的環(huán)境往往比較復(fù)雜，PC的控制有時(shí)會(huì)使機(jī)械手的應(yīng)用受到較大的約束，有待進(jìn)一步地改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于:提供一種機(jī)械手無線控制裝置，方便控制機(jī)械手。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種機(jī)械手無線控制裝置，包括ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、ZigBee終端節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)；所述ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括遙控器、通過數(shù)據(jù)線與遙控器連接的第一單片機(jī)以及通過數(shù)據(jù)線與第一單片機(jī)連接的ZigBee協(xié)調(diào)器，所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)包括與所述ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括連接的ZigBee終端節(jié)點(diǎn)、通過數(shù)據(jù)線與ZigBee終端節(jié)點(diǎn)連接的第二單片機(jī)、與第二單片機(jī)連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接的第一電機(jī)以及與第一電機(jī)連接的機(jī)械手操作按鈕，所述PLC控制系統(tǒng)包括PLC、與PLC連接的繼電器、與繼電器連接的接觸器、與接觸器連接的第二電機(jī)以及與第二電機(jī)連接的機(jī)械手。
[0005]進(jìn)一步地，所述遙控器具有操作機(jī)械手的操作功能按鍵，遙控器通過控制第一單片機(jī)發(fā)送控制指令。
[0006]進(jìn)一步地，所述第一電機(jī)為直流電機(jī)，所述第二單片機(jī)通過控制第一電機(jī)來控制機(jī)械手操作按鈕，機(jī)械手操作按鈕通過數(shù)據(jù)線與PLC的輸入端連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述PLC的輸出端與繼電器連接，繼電器閉合使繼電器、接觸器、第二電機(jī)的回路閉合，從而控制機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)。
[0008]進(jìn)一步地，所述ZigBee協(xié)調(diào)器的工作頻率為2.4GHZ，ZigBee協(xié)調(diào)器與第一單片機(jī)的通信波特率為9600bit/s。
[0009]進(jìn)一步地，所述ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和ZigBee終端節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)之間設(shè)有Zi gBee路由節(jié)點(diǎn)，所述ZigBee協(xié)調(diào)器的輸出端與ZigBee路由節(jié)點(diǎn)的輸入端連接，所述ZigBee路由節(jié)點(diǎn)的輸出端與ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的輸入端連接。
[0010]應(yīng)用本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種機(jī)械手無線控制裝置，其有益效果是:通過遙控器代替PC對(duì)機(jī)械手進(jìn)行控制，使機(jī)械手的操作更加方便和使用環(huán)境更加廣泛，且降低了成本。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明無ZigBee路由節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖2為本發(fā)明有ZigBee路由節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖中所示=1-ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，11-遙控器，12-第一單片機(jī)，13-ZigBee協(xié)調(diào)器，2-ZigBee終端節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，21-ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，22-第二單片機(jī)，23-電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，24-第一電機(jī)，25-機(jī)械手操作按鈕，3-PLC控制系統(tǒng)，31-PLC, 32-繼電器，33-接觸器，34-第二電機(jī)，35-機(jī)械手，4-ZigBee路由節(jié)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為比較直觀、完整地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，現(xiàn)就結(jié)合本發(fā)明附圖進(jìn)行非限制性的特征說明如下:
[0015]如圖1和圖2所示，一種機(jī)械手無線控制裝置，包括ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)1、ZigBee終端節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)2和PLC控制系統(tǒng)3 ；ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)I包括遙控器11、通過數(shù)據(jù)線與遙控器11連接的第一單片機(jī)12以及通過數(shù)據(jù)線與第一單片機(jī)12連接的ZigBee協(xié)調(diào)器13，ZigBee終端節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)2包括與所述ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)I包括連接的ZigBee終端節(jié)點(diǎn)21、通過數(shù)據(jù)線與ZigBee終端節(jié)點(diǎn)21連接的第二單片機(jī)22、與第二單片機(jī)22連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器23、與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器23連接的第一電機(jī)24以及與第一電機(jī)24連接的機(jī)械手操作按鈕25，PLC控制系統(tǒng)3包括PLC31、與PLC31連接的繼電器32、與繼電器32連接的接觸器33、與接觸器33連接的第二電機(jī)34以及與第二電機(jī)34連接的機(jī)械手35。
[0016]遙控器11的輸出端與第一單片機(jī)12的輸入端連接，第一單片機(jī)12的輸出端與ZigBee協(xié)調(diào)器13的輸入端連接，ZigBee協(xié)調(diào)器13的輸出端與ZigBee終端節(jié)點(diǎn)21的輸入端連接，ZigBee終端節(jié)點(diǎn)21的輸出端與第二單片機(jī)22的輸入端連接，第二單片機(jī)22的輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器23的輸入端連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器23的輸出端與第一電機(jī)24的輸入端連接，第一電機(jī)24的輸出端與機(jī)械手操作按鈕25的輸入端連接，機(jī)械手操作按鈕25的輸出端與PLC31的輸入端連接，PL C31的輸出端與繼電器32的輸入端連接，繼電器32的輸出端與接觸器33的輸入端連接，接觸器33的輸出端與第二電機(jī)34的輸入端連接，第二電機(jī)34的輸出端與機(jī)械手35的輸入端連接。
[0017]遙控器11具有操作機(jī)械手35的操作功能按鍵(圖中未示)，遙控器11通過控制第一單片機(jī)12發(fā)送控制指令。遙控器11上的每一個(gè)按鍵都與第一單片機(jī)12相對(duì)應(yīng)的引腳通過數(shù)據(jù)線相連接。當(dāng)選中遙控器11 一個(gè)按鍵時(shí)，第一單片機(jī)12對(duì)應(yīng)的引腳就由高電平變?yōu)榈碗娖?，第一單片機(jī)12的程序通過判斷引腳的電平來發(fā)送相應(yīng)的控制指令。
[0018]第一電機(jī)24為直流電機(jī)，第二單片機(jī)22通過控制第一電機(jī)24來控制機(jī)械手操作按鈕25，機(jī)械手操作按鈕25通過數(shù)據(jù)線與PLC31的輸入端連接。第二單片機(jī)22程序?qū)邮諗?shù)據(jù)進(jìn)行判斷，執(zhí)行相應(yīng)的程序?qū)⑿盘?hào)傳輸給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器23，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器23根據(jù)信號(hào)來控制第一電機(jī)24的運(yùn)轉(zhuǎn)，通過第一電機(jī)24的運(yùn)轉(zhuǎn)來控制PLC31輸入端的機(jī)械手操作按鈕25。
[0019]PLC31的輸出端與繼電器32連接，繼電器32閉合使繼電器32、接觸器33、第二電機(jī)34的回路閉合，從而控制機(jī)械手35的運(yùn)動(dòng)。PLC31輸出端根據(jù)輸入端執(zhí)行相應(yīng)的信號(hào)輸出，使與之對(duì)應(yīng)的繼電器32進(jìn)行閉合，使繼電器32、接觸器33、第二電機(jī)34構(gòu)成的回路閉合，從而實(shí)現(xiàn)第二電機(jī)34的正反轉(zhuǎn)，通過控制第二電機(jī)34來控制機(jī)械手35的運(yùn)動(dòng)。
[0020]ZigBee協(xié)調(diào)器13的工作頻率為2.4GHZ，ZigBee協(xié)調(diào)器13與第一單片機(jī)12的通信波特率為9600bit/s。第二單片機(jī)22使用Arduino芯片，電機(jī)驅(qū)動(dòng)板使用L298芯片，第一電機(jī)24采用微型直流電機(jī)，PLC控制系統(tǒng)3的繼電器32采用12VDC的繼電器32，PLC31采用三菱公司的PLC31。
[0021]作為本發(fā)明的一哥較佳實(shí)施方式，ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)I和ZigBee終端節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)2之間設(shè)有ZigBee路由節(jié)點(diǎn)4，所述ZigBee協(xié)調(diào)器13的輸出端與ZigB ee路由節(jié)點(diǎn)4的輸入端連接，ZigBee路由節(jié)點(diǎn)4的輸出端與ZigBee終端節(jié)點(diǎn)21的輸入端連接。如圖1所示，在實(shí)際的應(yīng)用中，遙控器11可以近距離的對(duì)機(jī)械手35進(jìn)行控制，因此，可以將ZigBee路由節(jié)點(diǎn)4除去，節(jié)省成本且降低了丟包率，提高了系統(tǒng)的可靠性。而需要遠(yuǎn)距離控制時(shí)，如圖2所示，在ZigBee協(xié)調(diào)器13和ZigBee終端節(jié)點(diǎn)21之間沒有設(shè)置ZigBee路由節(jié)點(diǎn)4。
[0022]在使用本系統(tǒng)時(shí)，包括以下步驟:
[0023](I)按下遙控器11的控制按鍵，使第一單片機(jī)12對(duì)應(yīng)引腳的電平由高電平變?yōu)榈碗娖?，第一單片機(jī)12的程序根據(jù)引腳電平來執(zhí)行相應(yīng)的程序，執(zhí)行完程序后將控制指令傳給ZigBee協(xié)調(diào)器13 ;
[0024](2) ZigBee終端節(jié)點(diǎn)21接收ZigBee協(xié)調(diào)器13發(fā)送的控制指令后，將控制指令傳給第二單片機(jī)22 ；
[0025](3)第二單片機(jī)22根據(jù)控制指令使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器23驅(qū)動(dòng)第一電機(jī)24運(yùn)動(dòng)，第一電機(jī)24的運(yùn)動(dòng)控制PLC31輸入端的機(jī)械手操作按鈕25 ;
[0026](4)PLC31輸入端的機(jī)械手操作按鈕25被按下后，PLC31對(duì)應(yīng)的輸出端的電壓會(huì)發(fā)生變化，使得PLC31、繼電器32構(gòu)成一個(gè)回路，從而使得繼電器32閉合。繼電器32閉合后使得繼電器32、接觸器33、第二電機(jī)34以及三相電壓(圖中未示)構(gòu)成了回路，接觸器33通過換相來控制第二電機(jī)34的正反轉(zhuǎn)，第二電機(jī)34的運(yùn)動(dòng)控制著機(jī)械手35的運(yùn)動(dòng)，從而使機(jī)械手35執(zhí)行相應(yīng)的操作。
[0027]本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種機(jī)械手無線控制裝置，通過遙控器11代替PC對(duì)機(jī)械手35進(jìn)行控制，使機(jī)械手35的操作更加方便和使用環(huán)境更加廣泛，且降低了成本。通過對(duì)第一單片機(jī)12引腳電平的判斷來發(fā)送相應(yīng)的控制指令，使得發(fā)送控制指令變得更加簡(jiǎn)單。
[0028]當(dāng)然，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，非因此即局限本發(fā)明的專利范圍，凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖式內(nèi)容所為之簡(jiǎn)易修飾及等效結(jié)構(gòu)變化，均應(yīng)同理包含于本發(fā)明的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)械手無線控制裝置，其特征在于:包括ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、ZigBee終端節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)；所述ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括遙控器、通過數(shù)據(jù)線與遙控器連接的第一單片機(jī)以及通過數(shù)據(jù)線與第一單片機(jī)連接的ZigBee協(xié)調(diào)器，所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)包括與所述ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括連接的ZigBee終端節(jié)點(diǎn)、通過數(shù)據(jù)線與ZigBee終端節(jié)點(diǎn)連接的第二單片機(jī)、與第二單片機(jī)連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接的第一電機(jī)以及與第一電機(jī)連接的機(jī)械手操作按鈕，所述PLC控制系統(tǒng)包括PLC、與PLC連接的繼電器、與繼電器連接的接觸器、與接觸器連接的第二電機(jī)以及與第二電機(jī)連接的機(jī)械手。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械手無線控制裝置，其特征在于:所述遙控器具有操作機(jī)械手的操作功能按鍵，遙控器通過控制第一單片機(jī)發(fā)送控制指令。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機(jī)械手無線控制裝置，其特征在于:所述第一電機(jī)為直流電機(jī)，所述第二單片機(jī)通過控制第一電機(jī)來控制機(jī)械手操作按鈕，機(jī)械手操作按鈕通過數(shù)據(jù)線與PLC的輸入端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種機(jī)械手無線控制裝置，其特征在于:所述PLC的輸出端與繼電器連接，繼電器閉合使繼電器、接觸器、第二電機(jī)的回路閉合，從而控制機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械手無線控制裝置，其特征在于:所述ZigBee協(xié)調(diào)器的工作頻率為2.4GHZ，ZigBee協(xié)調(diào)器與第一單片機(jī)的通信波特率為9600bit/s。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械手無線控制裝置，其特征在于:所述ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和ZigBee終端節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)之間設(shè)有ZigBee路由節(jié)點(diǎn)，所述ZigBee協(xié)調(diào)器的輸出端與ZigBee路由節(jié)點(diǎn)的輸入端連接，所述ZigBee路由節(jié)點(diǎn)的輸出端與ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的輸入端連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機(jī)械手無線控制裝置，包括ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、ZigB？ee終端節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)；ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括遙控器、通過數(shù)據(jù)線與遙控器連接的第一單片機(jī)以及通過數(shù)據(jù)線與第一單片機(jī)連接的ZigBee協(xié)調(diào)器，ZigBee終端節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)包括與所述ZigBee協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括連接的ZigBee終端節(jié)點(diǎn)、通過數(shù)據(jù)線與ZigBee終端節(jié)點(diǎn)連接的第二單片機(jī)、與第二單片機(jī)連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接的第一電機(jī)以及與第一電機(jī)連接的機(jī)械手操作按鈕，PLC控制系統(tǒng)包括PLC、與PLC連接的繼電器、與繼電器連接的接觸器、與接觸器連接的第二電機(jī)以及與第二電機(jī)連接的機(jī)械手。其優(yōu)點(diǎn)是：通過遙控器代替PC對(duì)機(jī)械手進(jìn)行控制，使機(jī)械手的操作更加方便和使用環(huán)境更加廣泛，且降低了成本。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號(hào)】CN105159196
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510546360
【發(fā)明人】常艷芳, 金致遠(yuǎn), 何加銘
【申請(qǐng)人】寧波大紅鷹學(xué)院
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月20日