一種驅動舞臺機械臂的控制裝置及基于該裝置的舞臺機械臂控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種驅動舞臺機械臂的控制裝置及基于該裝置的舞臺機械臂控制系統，包括主控制器、伺服驅動器以及外部的伺服電機；所述主控制器包括基于DMX512協議的指令編譯模塊，所述指令編譯模塊用于將控制指令轉化為指令信號，驅動所述伺服驅動器，控制外部的伺服電機。本實用新型的控制裝置及舞臺機械臂控制系統，將高速度、高精度的工業機械設備進行優化，讓其能與舞臺總控制設備兼容使用，統一管理及控制，有效地應用到舞臺表演中。
【專利說明】
一種驅動舞臺機械臂的控制裝置及基于該裝置的舞臺機械臂控制系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及舞臺設備控制領域，特指一種在舞臺娛樂表演中使用的機械臂控制裝置及基于該裝置的舞臺機械臂控制系統。
【背景技術】
[0002]傳統的舞臺表演設備的主流控制協議是DMX512協議。如傳統的舞臺燈旋轉、擺動都是基于該協議進行。但隨著科技日益發展，舞臺表演設備逐漸開始使用機械手臂進行展示。特別是將工業生產線上的機械手臂運用到舞臺表演設備中，實現舞臺表演的藝術效果。現有技術的機械手臂一般用于工業生產并配合工業生產來設計，每臺機械手臂配有高成本的專用控制器，從而達到高速、高精度控制的控制要求。該類型的機械手臂結構復雜，其控制指令均采用工業化的控制協議，如CANbus協議。在舞臺表演中，設備的運作是不需要用到工業機械手臂的高速度、高精度標準的復雜功能，工業機械手臂的很多高成本部件及功能可以簡化，就能實現舞臺表演的需求。
[0003]但現有的工業機械手臂的控制指令與原舞臺設備主流采用的DMX512協議并不兼容，無法納入舞臺設備的總控制端中統一控制；另一方面，機械手臂所采用的電機無論是功率還是控制方式，都與傳統的舞臺燈電機不同，因此將工業機械手臂應用于舞臺控制領域存在著技術障礙。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型目的在于提供一種在舞臺娛樂表演中使用的機械臂控制裝置及基于該裝置的舞臺機械臂控制系統，將高速度、高精度的工業機械設備進行優化，讓其能與舞臺總控制設備兼容使用，統一管理及控制，有效地應用到舞臺表演中。
[0005]為了達到上述目的給出，本實用新型的技術方案:
[0006]—種驅動舞臺機械臂的控制裝置，包括主控制器、伺服驅動器以及外部的伺服電機;其特征在于，所述主控制器包括基于DMX512協議的指令編譯模塊，所述指令編譯模塊用于將控制指令轉化為指令信號，驅動所述伺服驅動器，控制外部的伺服電機。
[0007]其中，所述主控制器連接有主控制面板，所述主控制面板為舞臺控制總面板，以便配合舞臺設備控制器的總控制端中。操作人員通過所述主控制面板輸入控制指令，驅動伺服驅動器，控制伺服電機，讓機械臂實現各種動作。
[0008]對于所述伺服驅動器作進一步改進，所述伺服驅動器連接有外接控制面板，所述外接控制面板上設有啟動和緊急停止開關。讓所述伺服驅動器可不通過主控制面板，也能進行控制指令操作。伺服驅動器另設有的外接的獨立控制面板，以便對伺服驅動器進行獨立調試或緊急情況之用。
[0009]在上述基礎上，所述外接控制面板上還設有操作復位、設置原點和/或設置限位點的控制端。以便單獨對伺服驅動器進行調試時，進行復位、設置原點、限位點等常用的基本操作。
[0010]進一步地，所述指令編譯模塊為設有預設動作控制的指令編譯模塊。除了根據上述主控制面板輸入即時的控制指令實現相應控制動作外，所述指令編譯模塊還設有預先設定的基礎動作控制指令，可以在沒有即時控制指令的情況下進行舞臺表演。
[0011]對所述舞臺控制裝置的伺服驅動器與伺服電機配合作進一步改進，所述伺服驅動器與外接伺服電機通過電纜、藍牙或紅外線連接。
[0012]在上述基礎上，所述伺服驅動器和伺服電機對應連接，所述伺服驅動器和伺服電機具有多個。
[0013]本實用新型還提供一種應用所述舞臺控制裝置的舞臺機械臂控制系統，包括機械手臂以及與其連接的控制裝置，所述控制裝置為上述控制裝置，所述機械手臂包括設于手臂關節部上的導向器，所述導向器內設有所述控制裝置的伺服電機。
[0014]進一步地，所述導向器與機械手臂的關節部配合相應設有多個，各導向器內均設有所述伺服電機。一般工業使用的機械手臂為六自由度的手臂，包括X移動、Y移動、Z移動、X轉動、Y轉動以及Z轉動的六個自由度組成，各自由度對應機械手臂的關節部，各關節部上設有導向器，各導向器中均設有所述伺服電機，以此控制機械手臂，實現各種動作。
[0015]再進一步地，所述手臂的端部設有手爪，所述手爪上設有燈具或發光面板的安裝端。根據舞臺表演的需求，可在所述手爪的安裝端上，安裝各類燈具或發光面板，如LED燈具、LED發光面板等。
[0016]本實用新型的一種驅動舞臺機械臂的控制裝置及基于該裝置的舞臺機械臂控制系統，通過在該控制裝置的主控制器中設有基于DMX512協議的指令編譯模塊將主控制面板輸入的的控制指令轉化為指令信號，驅動所述伺服驅動器，直接控制安裝在機械手臂導向器內的伺服電機，從而讓機械手臂實現多重組合的表演動作。即使是普通的舞臺設備技術人員，也不用重新學習專業機械手臂的操作知識，就能靈活控制該控制系統。
[0017]另外，在實際應用中，該控制系統可為全新的機械手臂控制部分，也可將現有的工業機械手臂進行改造，將本實用新型控制裝置的伺服電機安裝其中，替換原來的機械手臂電機，直接通過本實用新型的伺服電機進行驅動，從而有效地降低設備成本，讓專業的工業機械手臂與現有的舞臺表演設備無縫聯接，兼容應用到舞臺總控制設備中，統一管理及控制。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型一種驅動舞臺機械臂的控制裝置結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型一種舞臺機械臂控制系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]結構【附圖說明】本實用新型的一種驅動舞臺機械臂的控制裝置及基于該裝置的舞臺機械臂控制系統。
[0021]如圖1所示，該控制裝置，包括主控制器、伺服驅動器以及外部的伺服電機;所述主控制器包括基于DMX512協議的指令編譯模塊，所述指令編譯模塊用于將控制指令轉化為指令信號，驅動所述伺服驅動器，控制外部的伺服電機。
[0022]其中，所述主控制器連接有主控制面板，所述主控制面板為舞臺控制總面板，以便配合舞臺設備控制器的總控制端中。操作人員通過所述主控制面板輸入控制指令，驅動伺服驅動器，控制伺服電機，讓機械臂實現各種動作。
[0023]優選地，所述伺服驅動器還連接有外接控制面板，所述外接控制面板上設有啟動和緊急停止開關。讓所述伺服驅動器可不通過主控制面板，也能進行控制指令操作。伺服驅動器另設有的外接的獨立控制面板，以便對伺服驅動器進行獨立調試或緊急情況之用。
[0024]對所述外接控制面板作進一步優化，所述外接控制面板上還設有操作復位、設置原點和/或設置限位點的控制端。以便單獨對伺服驅動器進行調試時，進行復位、設置原點、限位點等常用的基本操作。
[0025]優選地，所述指令編譯模塊為設有預設動作控制的指令編譯模塊，以便在沒有即時控制指令的情況下進行舞臺表演。
[0026]所述伺服驅動器與外接伺服電機之間可通過電纜、藍牙或紅外線的方式進行連接。
[0027]所述伺服驅動器和伺服電機對應連接，所述伺服驅動器和伺服電機具有多個。按一般六自由度的工業機械手臂配置，分別設有6組對應的伺服驅動器與伺服電機。具體地，各伺服驅動器能接受的控制指令為3個字節，前兩個字節是16位的位置指令，第3個字節是功能性的控制指令，如啟動、停止、復位等動作指令。
[0028]如圖2所示，本實用新型的舞臺機械臂控制系統，包括機械手臂以及與其連接的控制裝置，所述控制裝置為上述控制裝置，所述機械手臂包括設于手臂關節部上的導向器，所述導向器內設有所述控制裝置的伺服電機。
[0029]所述導向器與機械手臂的關節部配合相應設有多個，各導向器內均設有所述伺服電機。如圖2中，21至26的6個關節部上設有所述導向器，所述導向器內設有所述伺服電機，以此控制機械手臂，實現各種動作。
[0030]優選地，所述手臂的端部設有手爪1，所述手爪I上設有燈具或發光面板的安裝端。根據舞臺表演的需求，可在所述手爪I的安裝端上，安裝各類燈具或發光面板，如LED燈具、LED發光面板等。
[0031]根據上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本實用新型構成任何限制。
【主權項】
1.一種驅動舞臺機械臂的控制裝置，包括主控制器、伺服驅動器以及外部的伺服電機；其特征在于，所述主控制器包括基于DMX512協議的指令編譯模塊，所述指令編譯模塊用于將控制指令轉化為指令信號，驅動所述伺服驅動器，控制外部的伺服電機。2.根據權利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述主控制器連接有主控制面板;所述主控制面板為舞臺控制總面板。3.根據權利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述伺服驅動器連接有外接控制面板，所述外接控制面板上設有啟動和緊急停止開關。4.根據權利要求3所述的控制裝置，其特征在于，所述外接控制面板上還設有操作復位、設置原點和/或設置限位點的控制端。5.根據權利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述指令編譯模塊為設有預設動作控制的指令編譯模塊。6.根據權利要求3所述的控制裝置，其特征在于，所述伺服驅動器與外接伺服電機通過電纜、藍牙或紅外線連接。7.根據權利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述伺服驅動器和伺服電機對應連接，所述伺服驅動器和伺服電機具有多個。8.—種舞臺機械臂控制系統，包括機械手臂以及與其連接的控制裝置，其特征在于，所述控制裝置為權利要求1至7任一項所述的控制裝置，所述機械手臂包括設于手臂關節部上的導向器，所述導向器內設有所述控制裝置的伺服電機。9.根據權利要求8所述的舞臺機械臂控制系統，其特征在于，所述導向器與機械手臂的關節部配合相應設有多個，各導向器內均設有所述伺服電機。10.根據權利要求8所述的舞臺機械臂控制系統，其特征在于，所述手臂的端部設有手爪，所述手爪上設有燈具或發光面板的安裝端。
【文檔編號】B25J19/00GK205466215SQ201620070430
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月23日
【發明人】李輝斌
【申請人】李輝斌