一種直角坐標機械手控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種直角坐標機械手控制系統。
【背景技術】
[0002]機械手的探索研究開始于二十世紀中期，機械手控制系統與機械手一直相互協同進化發展。隨著機械手控制系統與計算機技術、通信技術等的協調發展，PLC、工控機、嵌入式控制技術成為了目前工業自動化控制領域中的主流控制方式。
[0003]在現有技術中，機械手的結構可分為直角坐標型、圓柱坐標型、球坐標型、關節型這四種。然而，現有技術對機械手的控制還有一些不足之處，如控制系統相關設備體積較大，結構復雜，線路較多，未實現移動終端的控制、當機械手與工作人員距離較遠時，無法檢查機械手的工作狀態等。缺少一種結構簡單的、控制設備體積較小的、具有遠程監控的、能夠實現無線局域網控制的直角坐標機械手控制系統。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種直角坐標機械手控制系統，可在客戶端對機械手進行遠程監控及操作。
[0005]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種直角坐標機械手控制系統，其特征在于:包括一 Arduino主機，所述Arduino主機分別與一無線路由器、一舵機、一左機械手控制模塊及一 Arduino從機連接，所述Arduino從機與一右機械手控制模塊連接，所述無線路由器分別與一客戶端及一安裝有主攝像頭的云臺連接，所述云臺與所述舵機連接；所述左機械手控制模塊與右機械手控制模塊分別用于控制左機械手與右機械手，所述主攝像頭用于采集左機械手與右機械手的信息并將信息經所述無線路由器傳輸給所述客戶端，所述客戶端根據收到的信息對所述左機械手及右機械手進行遠程操控。
[0006]進一步的，所述左機械手控制模塊包括一 Xl軸驅動器及與其相連的Xl軸步進電機、一 Yl軸驅動器及與其相連的Yl軸步進電機、一 Zl軸驅動器及與其相連的Zl軸步進電機、一左直流電機及與其相連的左機械手；所述Xl軸步進電機、Yl軸步進電機、Zl軸步進電機分別設置于一三自由度直角坐標機械臂的X軸、Y軸、Z軸，用于實現左機械手在X軸、Y軸、Z軸的運動，所述左直流電機用于實現左機械手的夾持動作。
[0007]進一步的，所述右機械手控制模塊包括一 X2軸驅動器及與其相連的X2軸步進電機、一 Y2軸驅動器及與其相連的Y2軸步進電機、一 Z2軸驅動器及與其相連的Z2軸步進電機、一右直流電機及與其相連的右機械手；所述X2軸步進電機、Y2軸步進電機、Z2軸步進電機分別設置于一三自由度直角坐標機械臂的X軸、Y軸、Z軸，用于實現右機械手在X軸、Y軸、Z軸的運動，所述右直流電機用于實現右機械手的夾持動作。
[0008]進一步的，還包括第一副攝像頭及第二副攝像頭；所述第一副攝像頭及第二副攝像頭分別用于采集所述左機械手與右機械手局部信息。
[0009]進一步的，所述左機械手與右機械手皆為一夾持機構，所述夾持機構包括兩橫向間隔設置的導滑柱，兩導滑柱之間經兩擋板連接；所述擋板分別橫向套設于兩導滑柱的上、下兩端的端部，所述兩擋板固定于一固定板上；所述導滑柱上分別滑動套設有兩滑套，所述滑套上分別套接有一橫向的絕緣板，所述絕緣板一端套接于一導滑柱的滑套上，另一端套接與另一導滑柱對應的滑套上；所述絕緣板上分別水平固定連接有一夾板，所述夾板之間還設置有一用于調節兩夾板之間距離的凸輪，所述凸輪經一直流電機驅動；所述導滑柱上且位于所述擋板和滑套之間還分別套設有一彈簧。
[0010]進一步的，還包括傳感器模塊，所述傳感器模塊包括超聲波傳感器及溫度傳感器；所述超聲波傳感器用于對所述左機械手及右機械手進行定位，所述溫度傳感器用于檢測所述左機械手及右機械手的溫度。
[0011]進一步的，所述無線路由器為基于OpenWrt的無線路由器。
[0012]進一步的，所述客戶端為Android平板客戶端。
[0013]本發明與現有技術相比具有以下有益效果:
1、本發明采用Arduino控制板作為核心控制模塊，整個控制系統結構簡單、控制裝置體積小、能耗低；
2、本發明采用了“上位機+服務器+下位機”的三級分布式系統結構，操作集中，功能分散、可靠性高；
3、本發明實現了客戶端對機械手的遠程監控與操作，減少了控制系統的布線復雜度。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明系統結構框圖。
[0015]圖2是本發明三自由度直角坐標機械臂結構圖。
[0016]圖3是本發明左機械手及右機械手結構圖。
[0017]圖4是本發明無線通信模塊接線圖。
[0018]圖5是本發明客戶端操作界面效果圖。
[0019]圖中:2_三自由度直角坐標機械臂；21-X1軸；211-X1軸步進電機；22_Y1軸；221-Υ1軸步進電機；23-Ζ1軸；231-Ζ1軸步進電機；31_固定板；32_彈簧；33_絕緣板；34-導滑柱;35_凸輪;36_滑套;37_擋板;38_夾板;381_通孔。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。
[0021]請參照圖1，本發明提供一種直角坐標機械手控制系統，包括一 Arduino主機，所述Arduino主機分別與一無線路由器、一舵機、一左機械手控制模塊及一 Arduino從機連接，所述Arduino從機與一右機械手控制模塊連接，所述無線路由器分別與一客戶端及一安裝有主攝像頭的云臺連接，所述云臺與所述舵機連接；所述左機械手控制模塊與右機械手控制模塊分別用于控制左機械手與右機械手，所述主攝像頭用于采集左機械手與右機械手的信息并將信息經所述無線路由器傳輸給所述客戶端，所述客戶端根據收到的信息對所述左機械手及右機械手進行遠程操控。
[0022]請繼續參照圖1，所述左機械手控制模塊包括一Xl軸驅動器及與其相連的Xl軸步進電機、一 Yl軸驅動器及與其相連的Yl軸步進電機、一 Zl軸驅動器及與其相連的Zl軸步進電機、一左直流電機及與其相連的左機械手；所述乂1軸步進電機、Yl軸步進電機、Zl軸步進電機分別設置于一三自由度直角坐標機械臂的X軸、Y軸、Z軸，用于實現左機械手在X軸、Y軸、Z軸的運動，所述左直流電機用于實現左機械手的夾持動作；所述右機械手控制模塊包括一 X2軸驅動器及與其相連的X2軸步進電機、一 Y2軸驅動器及與其相連的Y2軸步進電機、一 Z2軸驅動器及與其相連的Z2軸步進電機、一右直流電機及與其相連的右機械手；所述X2軸步進電機、Y2軸步進電機、Z2軸步進電機分別設置于一三自由度直角坐標機械臂的X軸、Y軸、Z軸，用于實現右機械手在X軸、Y軸、Z軸的運動，所述右直流電機用于實現右機械手的夾持動作。
[0023]于本實施例中，還包括第一副攝像頭及第二副攝像頭；所述主攝像頭用于采集所述左機械手與右機械手的全局信息，所述第一副攝像頭及第二副攝像頭分別用于采集所述左機械手與右機械手局部信息。
[0024]請參照圖3，所述左機械手與右機械手皆為一夾持機構，所述夾持機構包括兩橫向間隔設置的導滑柱34，兩導滑柱34之間經兩擋板37連接；所述擋板37分別橫向套設于兩導滑柱34的上、下兩端的端部，所述