基于机械臂搬运的速度与重量平衡控制系统

专利主权项内容

1.基于机械臂搬运的速度与重量平衡控制系统，其特征在于，包括重量采集分析单元、速度采集分析单元、夹持控制单元、搬运路径控制单元和数据中控平台，所述重量采集分析单元能够在机械臂进行搬运时，对被搬运货物的重量进行采集，根据采集结果生成重量分析信息，并将重量分析信息发送至数据中控平台；所述速度采集分析单元能够对机械臂运行过程的当前速度进行采集，并根据机械臂运行的当前速度生成速度信息，所述速度采集分析单元将速度信息发送至数据中控平台；所述夹持控制单元能够获取到被搬运货物的夹持力度上限，并将夹持力度上限发送至数据中控平台；所述数据中控平台获取到重量分析信息和速度信息后，对重量分析信息和速度信息进行综合分析，并以夹持力度上限为参考，生成速度控制信号；所述夹持控制单元能够通过数据中控平台获取到速度控制信号，所述夹持控制单元能够通过速度控制信号进行分析，并生成夹持搬运控制信号，所述夹持控制单元将夹持搬运控制信号反馈至数据中控平台；所述搬运路径控制单元能够获取到被搬运货物的搬运位置，并根据搬运位置生成动作路径，所述搬运路径控制单元将动作路径发送至数据中控平台，所述数据中控平台获取到动作路径后，对动作路径进行分析，所述数据中控平台生成最大夹持力度信号并将最大夹持力度信号发送至夹持控制单元；所述夹持控制单元获取到被搬运货物的夹持力度上限的方式为手动输入；所述夹持控制单元在控制机械臂进行搬运时，通过手动输入的方式获取到被搬运货物的初始重量，所述夹持控制单元以能够搬运起初始重量的夹持力度控制机械臂对货物进行搬运；所述重量采集分析单元在机械臂将被搬运货物夹持起后，通过传感器对被搬运货物的实际重量进行采集，并根据机械臂在被搬运货物所处的竖直平面内所承受的扭矩计算被搬运货物的重心位置，若机械臂所承受的扭矩小于预设的阈值，则生成重心统一信号，若机械臂所承受的扭矩大于预设的阈值，则生成重心偏移信号，所述重量采集分析单元将重心统一信号、重心偏移信号和实际重量记录为重量分析信息发送至数据中控平台；所述速度采集分析单元对机械臂的运行速度进行采集时，同时采集机械臂所搬运的货物的运行方向，将货物在每个方向上的速度记录为V；所述数据中控平台获取到被搬运货物的运行方向，将货物的运行方向与货物夹持面的夹角进行计算，并将夹角记录为H，其中货物的运行方向和货物夹持面的夹角的计算方式为：选取货物所在的竖直平面，沿水平方向和竖直方向绘制两条直线，将货物的运行方向以两条直线的交点为起点绘制第三条直线，并计算第三条直线与水平方向和竖直方向的夹角，分别记录为水平夹角和竖直夹角，选取水平夹角和竖直夹角中角度最小的一组，记录为夹角H；所述数据中控平台将夹持力度上限记录为F0，所述数据中控平台获取到重量分析信息后，将重量分析信息中的实际重量记录为M，同时获取到速度信息中的速度V，所述数据中控平台根据公式计算被搬运货物在当前重量M下的运行危险值X，其中k为预设的权重系数，当重量分析信息中生成重心统一信号时，k取值为k1，当重量分析信息中生成重心偏移信号时，k取值为k2，其中k1＜k2；所述数据中控平台将运行危险值X与预设的运行危险值X0进行对比，若运行危险值X小于预设的运行危险值X0，则生成速度安全信号，若运行危险值X大于等于预设的运行危险值X0，则生成速度降低信号，其中速度安全信号和速度降低信号为速度控制信号。