本發(fā)明涉及機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)械手及機(jī)械手控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)械手是一種能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置，機(jī)械手在運(yùn)行的時(shí)候需要接受機(jī)械手控制系統(tǒng)的控制，機(jī)械手控制系統(tǒng)包括電源模塊、文雅模塊、單片機(jī)、機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊、機(jī)械臂和機(jī)械手，現(xiàn)有的機(jī)械手控制系統(tǒng)中的電源模塊和單片機(jī)之間缺少過電壓檢測(cè)模塊，當(dāng)電源模塊輸出的電壓過大時(shí)，容易造成機(jī)械手和機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)生損壞，且機(jī)械手在對(duì)應(yīng)的機(jī)械臂上安裝不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種機(jī)械手及機(jī)械手控制系統(tǒng)。

本發(fā)明提出的一種機(jī)械手，包括機(jī)械手本體、位于機(jī)械手本體上方的機(jī)械臂和安裝在機(jī)械手本體頂部的安裝塊，所述安裝塊的頂部開設(shè)有第一放置槽，所述第一放置槽的兩側(cè)內(nèi)壁上開設(shè)有十字型卡槽，且第一放置槽的另外兩側(cè)內(nèi)壁上開設(shè)有頂部設(shè)置開口的導(dǎo)向槽，所述第一放置槽的內(nèi)部和機(jī)械臂活動(dòng)安裝，且機(jī)械臂的兩側(cè)焊接有與導(dǎo)向槽活動(dòng)安裝的導(dǎo)向柱，所述機(jī)械臂上開設(shè)有位置與十字型卡槽相匹配的矩形腔室，所述矩形腔室的兩側(cè)內(nèi)壁上均開設(shè)有矩形通孔，且矩形腔室通過矩形通孔和十字型卡槽相連通，所述矩形通孔的內(nèi)部放置有安裝板，且安裝板的四周均滑動(dòng)連接有與矩形通孔內(nèi)壁相焊接的滑軌，所述安裝板遠(yuǎn)離矩形腔室的一側(cè)焊接有與十字型卡槽相卡裝的十字型卡柱，且安裝板的另一側(cè)焊接有固定柱，所述固定柱遠(yuǎn)離安裝板的一側(cè)開設(shè)有螺紋槽，且矩形腔室的內(nèi)部固定安裝有雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的兩個(gè)輸出軸均焊接有絲桿，且絲桿和螺紋槽相嚙合。

優(yōu)選地，所述機(jī)械臂的底部和第一放置槽的底部?jī)?nèi)壁相接觸，且與機(jī)械臂相焊接的導(dǎo)向柱延伸至安裝塊的上方。

優(yōu)選地，所述雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的型號(hào)為ysk30-6m4，且雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)和矩形腔室內(nèi)壁的連接處設(shè)有彈性墊。

優(yōu)選地，分別位于雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩側(cè)的固定柱、安裝板和十字型卡柱一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且十字型卡柱相互靠近的一側(cè)延伸至矩形通孔的內(nèi)部。

本發(fā)明還提出了一種機(jī)械手控制系統(tǒng)，包括單片機(jī)、電源模塊、穩(wěn)壓模塊、機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊、機(jī)械臂和機(jī)械手本體，所述穩(wěn)壓模塊分別與單片機(jī)的電壓輸入端和電源模塊的第一電壓輸出端電性連接，且穩(wěn)壓模塊用于對(duì)電源模塊所輸出的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理，所述電源模塊的第二電壓輸出端電性連接有過電壓檢測(cè)模塊的輸入端，且過電壓檢測(cè)模塊的輸出端和單片機(jī)的第一輸入端電性連接，所述過電壓檢測(cè)模塊包括電流互感器u1，所述電流互感器u1的一次線圈l1的一端和過電壓檢測(cè)模塊的輸入端電性連接，且電流互感器u1的一次線圈l1的另一端接地，所述電流互感器u1的二次線圈l2的一端電性連接有精密電阻r2的一端、電容c1的正極和穩(wěn)壓器u2的引腳3,所述穩(wěn)壓器u2的引腳1電性連接有電容c1的負(fù)極、壓敏電阻r1的另一端和電流互感器u1的二次線圈l2的另一端，且穩(wěn)壓器u2的引腳1的接地，所述穩(wěn)壓器u2的引腳2電性連接有電容c2的正極、電壓比較器u3的引腳2，且電容c2的負(fù)極端、電壓比較器u3的引腳3和電壓比較器u3的引腳4均接地，所述電壓比較器u3的引腳8電性連接有電阻r3的一端，且電阻r3的另一端電性連接有5伏電源，所述電壓比較器u3的引腳1電性連接有非門u4的輸入端，且非門u4的輸出端和過電壓檢測(cè)模塊的輸出端電性連接，所述單片機(jī)的第一輸出端電性連接有機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，且機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端電性連接有機(jī)械臂的控制端，所述機(jī)械臂上安裝有機(jī)械手本體，且機(jī)械手本體的控制端和單片機(jī)的第一控制信號(hào)輸出端電性連接，所述機(jī)械手本體的電壓輸入端和電源模塊的第四電壓輸出端之間電性連接有第二繼電器，且第二繼電器的控制端和單片機(jī)的第三控制信號(hào)輸出端電性連接，所述機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊的電壓輸入端和電源模塊的第三電壓輸出端之間電性連接有第一繼電器，且第一繼電器的控制端和單片機(jī)的第二控制信號(hào)輸出端電性連接。

優(yōu)選地，所述單片機(jī)的第二輸出端和第三輸出端分別電性連接有對(duì)應(yīng)的矩陣鍵盤和顯示模塊，所述矩陣鍵盤用于輸入操作指令，且矩陣鍵盤所輸入的操作指令通過單片機(jī)來(lái)對(duì)機(jī)械手本體進(jìn)行控制，所述顯示模塊采用lcd12964顯示器，且顯示模塊用于顯示信息。

優(yōu)選地，所述機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊用于接收單片機(jī)所發(fā)送的控制指令，且機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)單片機(jī)所發(fā)送的控制指令來(lái)對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述過單片機(jī)的第二輸入端電性連接有紅外接收模塊，且紅外接收模塊匹配有紅外發(fā)送模塊，所述紅外接收模塊用于接收紅外發(fā)送模塊所發(fā)送的信息，且紅外技術(shù)模塊將接收到的信息傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)內(nèi)。

優(yōu)選地，所述電流互感器u1、穩(wěn)壓器u2、電壓比較器u3和非門u4的型號(hào)依次為mg8、lm317l、lm393、74ls04，且壓敏電阻r1、精密電阻r2、電阻r3、電容c1和電容c2的值依次為2.4kω、1.5kω、1500ω、220μf、220μf。

本發(fā)明的有益效果：

1、通過第一放置槽兩側(cè)內(nèi)壁上的十字型卡槽、第一放置槽另外兩側(cè)內(nèi)壁上的導(dǎo)向槽、機(jī)械臂上的導(dǎo)向柱、雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)、絲桿、固定柱上的螺紋槽、安裝板和十字型卡柱相配合，當(dāng)?shù)谝环胖貌哿硗鈨蓚?cè)內(nèi)壁上的導(dǎo)向槽活動(dòng)安裝在導(dǎo)向柱后，雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)安裝板上的十字型卡柱卡裝在對(duì)應(yīng)的十字型卡槽內(nèi)，使得機(jī)械手本體在機(jī)械臂上便于安裝；

2、通過在電源模塊的第二電壓輸出端和單片機(jī)的第一輸入端之間增加了過電壓檢測(cè)模塊，且過電壓檢測(cè)模塊包括壓敏電阻r1、電流互感器u1、精密電阻r2、電容c1、穩(wěn)壓器u2、電容c2、電壓比較器u3和非門u4，當(dāng)過電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到電源模塊的第二電壓輸出端所輸出的電壓超過220伏時(shí)，過電壓檢測(cè)模塊通過單片機(jī)控制第一繼電器和第二繼電器進(jìn)行截止，使得機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊和機(jī)械手本體停止工作，避免了機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊和機(jī)械手本體因電壓過大而發(fā)生損壞；

本發(fā)明在電源模塊的第二電壓輸出端和單片機(jī)的第一輸入端之間增加了過電壓檢測(cè)模塊，使得機(jī)械手控制系統(tǒng)具有過電壓保護(hù)功能，且機(jī)械手本體便于在機(jī)械臂上進(jìn)行安裝。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提出的一種機(jī)械手的主視圖；

圖2為本發(fā)明提出的一種機(jī)械手的剖視圖；

圖3為本發(fā)明提出的一種機(jī)械手的固定柱的剖視圖；

圖4為本發(fā)明提出的一種機(jī)械手控制系統(tǒng)的工作原理框圖；

圖5為本發(fā)明提出的一種機(jī)械手控制系統(tǒng)的過電壓檢測(cè)模塊的內(nèi)部電路圖。

圖中：1機(jī)械手本體、2安裝塊、3第一放置槽、4十字型卡槽、5絲桿、6機(jī)械臂、7導(dǎo)向柱、8矩形腔室、9矩形通孔、10安裝板、11滑軌、12十字型卡柱、13固定柱、14螺紋槽、15雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解說(shuō)。

實(shí)施例

參考圖1-5，本實(shí)施例中提出了一種機(jī)械手，包括機(jī)械手本體1、位于機(jī)械手本體1上方的機(jī)械臂6和安裝在機(jī)械手本體1頂部的安裝塊2，安裝塊2的頂部開設(shè)有第一放置槽3，第一放置槽3的兩側(cè)內(nèi)壁上開設(shè)有十字型卡槽4，且第一放置槽3的另外兩側(cè)內(nèi)壁上開設(shè)有頂部設(shè)置開口的導(dǎo)向槽，第一放置槽3的內(nèi)部和機(jī)械臂6活動(dòng)安裝，且機(jī)械臂6的兩側(cè)焊接有與導(dǎo)向槽活動(dòng)安裝的導(dǎo)向柱7，在機(jī)械臂6上的導(dǎo)向柱7和第一放置槽3另外兩側(cè)內(nèi)壁上的導(dǎo)向槽的配合下，安裝塊2上的第一放置槽3可以快速卡裝在機(jī)械臂6上，機(jī)械臂6上開設(shè)有位置與十字型卡槽4相匹配的矩形腔室8，矩形腔室8的兩側(cè)內(nèi)壁上均開設(shè)有矩形通孔9，且矩形腔室8通過矩形通孔9和十字型卡槽4相連通，矩形通孔9的內(nèi)部放置有安裝板10，且安裝板10的四周均滑動(dòng)連接有與矩形通孔9內(nèi)壁相焊接的滑軌11，安裝板10遠(yuǎn)離矩形腔室8的一側(cè)焊接有與十字型卡槽4相卡裝的十字型卡柱12，且安裝板10的另一側(cè)焊接有固定柱13，固定柱13遠(yuǎn)離安裝板10的一側(cè)開設(shè)有螺紋槽14，且矩形腔室8的內(nèi)部固定安裝有雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)15，雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的兩個(gè)輸出軸均焊接有絲桿5，且絲桿5和螺紋槽14相嚙合，在第一放置槽3兩側(cè)內(nèi)壁上的十字型卡槽4、雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)15、絲桿5、固定柱13上的螺紋槽14、安裝板10和十字型卡柱12的配合下，當(dāng)?shù)谝环胖貌?另外兩側(cè)內(nèi)壁上的導(dǎo)向槽活動(dòng)安裝在導(dǎo)向柱7后，此時(shí)矩形通孔9和十字型卡槽4處于同一條水平軸線上，再啟動(dòng)雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)15，雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)15通過輸出軸帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的絲桿5進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，由于絲桿5和螺紋槽14相嚙合，絲桿5帶動(dòng)固定柱13上的安裝板10在滑軌11上進(jìn)行滑動(dòng)，使得安裝板10向遠(yuǎn)離雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的方向進(jìn)行位置移動(dòng)，安裝板10帶動(dòng)十字型卡柱12卡裝在對(duì)應(yīng)的十字型卡槽4內(nèi)，使得機(jī)械手本體1在機(jī)械臂6上便于安裝。

本實(shí)施例中，機(jī)械臂6的底部和第一放置槽3的底部?jī)?nèi)壁相接觸，且與機(jī)械臂6相焊接的導(dǎo)向柱7延伸至安裝塊2的上方，雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的型號(hào)為ysk30-6m4，且雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)15和矩形腔室8內(nèi)壁的連接處設(shè)有彈性墊，分別位于雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)15兩側(cè)的固定柱13、安裝板10和十字型卡柱12一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且十字型卡柱12相互靠近的一側(cè)延伸至矩形通孔9的內(nèi)部，通過第一放置槽3兩側(cè)內(nèi)壁上的十字型卡槽4、第一放置槽3另外兩側(cè)內(nèi)壁上的導(dǎo)向槽、機(jī)械臂6上的導(dǎo)向柱7、雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)15、絲桿5、固定柱13上的螺紋槽14、安裝板10和十字型卡柱12相配合，當(dāng)?shù)谝环胖貌?另外兩側(cè)內(nèi)壁上的導(dǎo)向槽活動(dòng)安裝在導(dǎo)向柱7后，雙軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)15帶動(dòng)安裝板10上的十字型卡柱12卡裝在對(duì)應(yīng)的十字型卡槽4內(nèi)，使得機(jī)械手本體1在機(jī)械臂上便于安裝，本發(fā)明中的機(jī)械手本體1便于在機(jī)械臂6上便于安裝。

本發(fā)明還提出了一種機(jī)械手控制系統(tǒng)，包括單片機(jī)、電源模塊、穩(wěn)壓模塊、機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊、機(jī)械臂6和機(jī)械手本體1，穩(wěn)壓模塊分別與單片機(jī)的電壓輸入端和電源模塊的第一電壓輸出端電性連接，且穩(wěn)壓模塊用于對(duì)電源模塊所輸出的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理，電源模塊的第二電壓輸出端電性連接有過電壓檢測(cè)模塊的輸入端，且過電壓檢測(cè)模塊的輸出端和單片機(jī)的第一輸入端電性連接，過電壓檢測(cè)模塊包括電流互感器u1，電流互感器u1的一次線圈l1的一端和過電壓檢測(cè)模塊的輸入端電性連接，且電流互感器u1的一次線圈l1的另一端接地，電流互感器u1的二次線圈l2的一端電性連接有精密電阻r2的一端、電容c1的正極和穩(wěn)壓器u2的引腳3,穩(wěn)壓器u2的引腳1電性連接有電容c1的負(fù)極、壓敏電阻r1的另一端和電流互感器u1的二次線圈l2的另一端，且穩(wěn)壓器u2的引腳1的接地，穩(wěn)壓器u2的引腳2電性連接有電容c2的正極、電壓比較器u3的引腳2，且電容c2的負(fù)極端、電壓比較器u3的引腳3和電壓比較器u3的引腳4均接地，電壓比較器u3的引腳8電性連接有電阻r3的一端，且電阻r3的另一端電性連接有5伏電源，電壓比較器u3的引腳1電性連接有非門u4的輸入端，且非門u4的輸出端和過電壓檢測(cè)模塊的輸出端電性連接，單片機(jī)的第一輸出端電性連接有機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，且機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端電性連接有機(jī)械臂6的控制端，在電源模塊的第二電壓輸出端和單片機(jī)的第一輸入端之間增加了過電壓檢測(cè)模塊，且過電壓檢測(cè)模塊包括壓敏電阻r1、電流互感器u1、精密電阻r2、電容c1、穩(wěn)壓器u2、電容c2、電壓比較器u3和非門u4，當(dāng)電源模塊第二電壓輸出端所輸出的電壓超過220伏時(shí)，與電源模塊第二電壓輸出端電性連接的壓敏電阻r1被擊穿，此時(shí)一次線圈l1產(chǎn)生較大的電流，經(jīng)過一次線圈l1和二次線圈l2進(jìn)行互感，二次線圈l2產(chǎn)生一個(gè)小電流，二次線圈l2所產(chǎn)生的小電流經(jīng)過精密電阻r2轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，精密電阻r2所產(chǎn)生的電壓信號(hào)經(jīng)過由電容c1、穩(wěn)壓器u2和電容c2所構(gòu)成的穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓處理，然后穩(wěn)壓電路所輸出的電壓信號(hào)進(jìn)入電壓比較器u3中，電壓比較器u3會(huì)輸出高電平，電壓比較器u3經(jīng)過非門u4轉(zhuǎn)換為低電平，最后非門u4所輸出的低電平輸入單片機(jī)中，機(jī)械臂6上安裝有機(jī)械手本體1，且機(jī)械手本體1的控制端和單片機(jī)的第一控制信號(hào)輸出端電性連接，機(jī)械手本體1的電壓輸入端和電源模塊的第四電壓輸出端之間電性連接有第二繼電器，且第二繼電器的控制端和單片機(jī)的第三控制信號(hào)輸出端電性連接，機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊的電壓輸入端和電源模塊的第三電壓輸出端之間電性連接有第一繼電器，且第一繼電器的控制端和單片機(jī)的第二控制信號(hào)輸出端電性連接，當(dāng)單片機(jī)接收到非門u4所發(fā)送的低電平，單片機(jī)控制第一繼電器和第二繼電器進(jìn)行截止，使得電源模塊停止向機(jī)械手本體1和機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行供電，可以有效的避免機(jī)械手本體1和機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊因電壓過大而發(fā)生損壞。

本實(shí)施例中，單片機(jī)的第二輸出端和第三輸出端分別電性連接有對(duì)應(yīng)的矩陣鍵盤和顯示模塊，矩陣鍵盤用于輸入操作指令，且矩陣鍵盤所輸入的操作指令通過單片機(jī)來(lái)對(duì)機(jī)械手本體1進(jìn)行控制，顯示模塊采用lcd12964顯示器，且顯示模塊用于顯示信息，機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊用于接收單片機(jī)所發(fā)送的控制指令，且機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)單片機(jī)所發(fā)送的控制指令來(lái)對(duì)機(jī)械臂6進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，過單片機(jī)的第二輸入端電性連接有紅外接收模塊，且紅外接收模塊匹配有紅外發(fā)送模塊，紅外接收模塊用于接收紅外發(fā)送模塊所發(fā)送的信息，且紅外技術(shù)模塊將接收到的信息傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)內(nèi)，電流互感器u1、穩(wěn)壓器u2、電壓比較器u3和非門u4的型號(hào)依次為mg8、lm317l、lm393、74ls04，且壓敏電阻r1、精密電阻r2、電阻r3、電容c1和電容c2的值依次為2.4kω、1.5kω、1500ω、220μf、220μf，通過在電源模塊的第二電壓輸出端和單片機(jī)的第一輸入端之間增加了過電壓檢測(cè)模塊，且過電壓檢測(cè)模塊包括壓敏電阻r1、電流互感器u1、精密電阻r2、電容c1、穩(wěn)壓器u2、電容c2、電壓比較器u3和非門u4，當(dāng)過電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到電源模塊的第二電壓輸出端所輸出的電壓超過220伏時(shí)，過電壓檢測(cè)模塊通過單片機(jī)控制第一繼電器和第二繼電器進(jìn)行截止，使得機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊和機(jī)械手本體1停止工作，避免了機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊和機(jī)械手本體1因電壓過大而發(fā)生損壞，本發(fā)明在電源模塊的第二電壓輸出端和單片機(jī)的第一輸入端之間增加了過電壓檢測(cè)模塊，使得機(jī)械手控制系統(tǒng)具有過電壓保護(hù)功能。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。