一种双机械臂协调控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种双机械臂协调控制系统，包括控制键盘、主操纵手、显示器、主控制柜、两个从控制柜，本发明通过采集键盘与主操纵手的脉冲数据，以指令形式发送给下位机，从而完成对两个机械臂的运动控制。主控制柜的工控机是连接主操纵手的计算机，通过串口和控制机械臂的从控制柜的工控机进行通讯，发出运动指令。从控制柜的工控机根据主控制柜的工控机的运动指令对机械臂的运动进行规划。本发明利用联接在其末端的夹持手、专用工具，代替人的手臂完成10KV线路带电作业频率较高的带电断线、带电接线、带电更换跌落保险等任务，一方面可减轻作业人员的劳动强度，另一方面也为作业人员的安全提供了保证。

主权项

一种双机械臂协调控制系统，包括控制键盘、主操纵手、显示器、主控制柜、两个从控制柜；所述机械臂包括结构相同的左臂和右臂，机械臂的机械结构包括基座，基座上安装有支撑臂，支撑臂上端为肩关节，上臂安装在肩关节上，上臂的前端与肘关节连接，肘关节与前臂连接，前臂的末端为腕部；支撑臂的底部安装伺服电机、伺服电机减速器，肩关节和肘关节上设有绝对值编码器；上臂包括依次设置的腰部回转轴、上臂俯仰轴和前臂俯仰轴，提供腰部回转、上臂俯仰和前臂俯仰的运动；前臂包括依次设置的腕部俯仰轴、腕部摇摆轴、腕部旋转轴，提供腕部俯仰、腕部摇摆和腕部旋转的运动；所述主操纵手与机械臂的机械结构完全相同，主操纵手还包括正交旋转编码器和控制按钮，它主要用于主从式控制方式时，机器人位控信号输入；正交旋转编码器联接在主操纵手的各个关节中，以检测主操纵手各关节位置变化，主操纵手控制按钮用于控制主操纵手位置信号的有效性；控制键盘的输出接主控制柜的输入，主控制柜的输入输出接显示器的输入输出，主操纵手的输出接主控制柜的输入；其特征是，主控制柜包括工控机，主控制柜的网口分别与从控制柜的网口通信；所述主控制柜的工控机采集控制键盘的指令，通过网口通信下发给从控制柜的工控机，从控制柜的工控机下发速度指令、伺服驱动指令给运动控制器；通过采集控制键盘与主操纵手的脉冲数据，以指令形式发送给下位机，从而完成对两个机械臂的运动控制，主控制柜的工控机是连接主操纵手的计算机，通过串口和控制机械臂的从控制柜的工控机进行通讯，发出运动指令，接触编码器信号接口板负责读取各关节的绝对位置信息并且同从控制柜的工控机进行通讯；从控制柜包括工控机、运动控制器、采集器、稳压电源、伺服电机驱动器，稳压电源分别给工控机、运动控制器、伺服电机驱动器、采集器供电；机械臂的伺服电机分别与伺服电机驱动器、采集器相连；伺服电机驱动器与运动控制器相连，采集器、运动控制器与工控机相连，所述采集器读取绝对位置信息，再通过串口把这些信息传送给从控制柜的工控机；所述运动控制器接收运动控制指令，完成伺服控制功能。