机械臂位置粗精复合闭环控制方法

摘要

发明了一种由3个滑移关节构成的机械臂位置精控制机构，该机构安装在传统机械臂末端。由于其臂杆较短，因此具有较高的定位精度。与该机构靠近末端的滑移关节固连的两个CCD相机探测被抓取物体，并计算被抓取物体相对于末端的位置误差。使用中，传统机械臂根据被抓取物体的位置调整各关节的角度，与位置精控制机构靠近末端的滑移关节固连的两个CCD相机拍摄被抓取物体的图像，并计算定位误差，位置精控制机构根据定位误差实施精确控制。本发明实现了基于立体视觉的机械臂末端位置的粗精复合闭环控制。

主权项

一种机械臂位置精控制机构，其特征在于：该机构安装在传统的机械臂末端，由3个滑移关节组成，其中一个是平行滑移关节(1)，即伸缩杆，另外2个是结构完全一样的垂直滑移关节；平行滑移关节(1)的壳体(6)是一个空心圆柱，一端安装电机A(11)，电机A(11)的轴与一根螺杆A(7)连接，螺杆A(7)与内螺纹杆(10)啮合，内螺纹杆(10)从平行滑移关节壳体(6)底部伸出，连接到第一个垂直滑移关节的基座(5)上；第一个垂直滑移关节的壳体(8)是一个侧面开槽的空心圆柱，圆柱一端安装电机B(12)，螺杆B(14)的一端与电机B(12)的轴连接，另一端插入安装在垂直滑移关节壳体(8)另一端底面上的轴承内，滑动块(9)由两个相交成90°的圆柱构成，其中一个圆柱带内螺纹，并与螺杆B(14)啮合，另一实心圆柱伸出垂直滑移关节壳体(8)，连接到第二个垂直滑移关节的基座(5)上；第二个垂直滑移关节的滑动块(9)上的实心圆柱与末端执行器(3)连接；两个CCD相机(4)安装在位置精控制机构靠近末端的垂直滑移关节的壳体(8)上，它们的光轴与末端执行器(3)的对称轴平行；电机A(11)、电机B(12)和电机C(13)可以正反两个方向旋转。