一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)。包括機器人本體、主控器、編碼器、變頻器和長度傳感器，所述機器人本體包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)、機器人翅膀部分、機器人一級臂部分、機器人二級臂部分、機器人三級臂部分，所述機器人本體各部位各自設(shè)有驅(qū)動電機，所述變頻器與所述機器人本體各部位的驅(qū)動電機連接，所述編碼器安裝在所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，所述主控器采用PLC。本發(fā)明提供的戶外表演機器人電氣系統(tǒng)，控制簡單、結(jié)構(gòu)合理、靈活、安全、能夠?qū)C器人各機構(gòu)表演動作進行無級調(diào)速控制，并能夠精確按整機要求控制各動作速度。
【專利說明】一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)，特別涉及一種超大型戶外表演機器人電氣系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機和傳感器技術(shù)的不斷進步，機器人技術(shù)也得到快速發(fā)展。在工業(yè)制造、航天和軍事領(lǐng)域人們對機器人的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟，人們開始考慮將機器人技術(shù)應(yīng)用于民間表演，供人們娛樂。超大型戶外表演及其機器人就是其中一種。
[0003]目前，世界上僅有的超大型戶外表演類機器人為新加坡仙鶴芭蕾，其在表演時有六個動作，整體回轉(zhuǎn)、一級臂起落、二級臂起落、三級臂(仙鶴頭)左右擺動、三級臂(仙鶴頭)上下擺動，三級臂(仙鶴頭)轉(zhuǎn)動。其中，整體回轉(zhuǎn)、一、二級臂起落三個動作為液壓驅(qū)動，其余頭部的三個動作均為電機驅(qū)動，且頭部很小。翅膀扇動是噴水代替，不是機械驅(qū)動。該設(shè)計控制較為復(fù)雜，不能夠?qū)崿F(xiàn)機器人各機構(gòu)表演動作的無級調(diào)速控制，不能夠精確按整機要求控制各動作的速度，因而不能做到靈活、安全可靠，不能很好的給予大眾體驗機器人的運動功能。
[0004]本發(fā)明超大型戶外表演機器人由五個動作組成，分別是整體回轉(zhuǎn)、一級臂起落、二級臂起落、三級臂(蝴蝶身體)起落、翅膀上下扇動。五個動作均由電動機帶動液壓泵，經(jīng)液壓閥驅(qū)動液壓油缸，從而實現(xiàn)上述運動。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種控制簡單、結(jié)構(gòu)合理、靈活、安全、能夠?qū)C器人各機構(gòu)表演動作進行無級調(diào)速控制，并能夠精確按整機要求控制各動作速度的超大型戶外表演及其機器人。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
[0007]—種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)，包括機器人本體、主控器、編碼器、變頻器和長度傳感器，其特征在于，所述機器人本體包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)、機器人翅膀部分、機器人一級臂部分、機器人二級臂部分、機器人三級臂部分，所述機器人本體各部位各自設(shè)有驅(qū)動電機，所述變頻器與所述機器人本體各部位的驅(qū)動電機連接，所述編碼器安裝在所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)上。
[0008]其中，所述變頻器設(shè)有五個，分別為第一變頻器、第二變頻器、第三變頻器、第四變頻器和第五變頻器；所述第一變頻器與所述機器人一級臂部分驅(qū)動電機連接，所述第二變頻器與所述機器人二級臂部分驅(qū)動電機連接，所述第三變頻器與所述機器人三級臂部分驅(qū)動電機連接，所述第四變頻器與所述機器人翅膀部分驅(qū)動電機連接，所述第五變頻器與所述機器人回轉(zhuǎn)機構(gòu)驅(qū)動電機連接。。
[0009]其中，所述機器人各部位驅(qū)動電機上各自設(shè)有驅(qū)動油缸，所述長度傳感器設(shè)有四個，分別為長度第一傳感器、第二長度傳感器、第三長度傳感器和第四長度傳感器，所述第一長度傳感器與所述一級臂驅(qū)動油缸連接，所述第二長度傳感器與所述二級臂驅(qū)動油缸連接，所述第三長度傳感器與所述三級臂驅(qū)動油缸連接，所述第四長度傳感器與所述翅膀驅(qū)動油缸連接。。
[0010]另外，所述戶外表演機器人電氣系統(tǒng)還包括控制操作面板，所述控制操作面板上設(shè)置啟動、停止、急停按鍵。所述戶外表演機器人電氣系統(tǒng)還包括顯示器。所述主控器采用PLC。
[0011]所述PLC與所述變頻器、長度傳感器、編碼器、顯示器的通信選用CAN0PEN總線連接。
[0012]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:
[0013]1、各級臂驅(qū)動電機均采用變頻器驅(qū)動，從而實現(xiàn)電機的軟啟動和無級調(diào)速。
[0014]2、實現(xiàn)了機構(gòu)各動作的無級調(diào)速控制，可精確按整機要求控制各動作的速度。
[0015]3、本發(fā)明超大型戶外表演機器人由五個動作組成，五個動作均由電動機帶動液壓泵，經(jīng)液壓閥驅(qū)動液壓油缸，控制簡單、結(jié)構(gòu)合理、靈活、安全可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0017]圖1是本發(fā)明一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)框圖。

【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明戶外表演機器人電氣系統(tǒng)，包括機器人本體、主控器、編碼器、變頻器和長度傳感器，其特征在于，所述機器人本體包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)、機器人翅膀部分、機器人一級臂部分、機器人二級臂部分、機器人三級臂部分，所述機器人本體各部位各自設(shè)有驅(qū)動電機，所述變頻器與所述機器人本體各部位的驅(qū)動電機連接，所述編碼器安裝在所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，所述主控器采用PLC。
[0020]其中，所述變頻器設(shè)有五個，分別為第一變頻器、第二變頻器、第三變頻器、第四變頻器和第五變頻器；所述第一變頻器與所述機器人一級臂部分驅(qū)動電機連接，所述第二變頻器與所述機器人二級臂部分驅(qū)動電機連接，所述第三變頻器與所述機器人三級臂部分驅(qū)動電機連接，所述第四變頻器與所述機器人翅膀部分驅(qū)動電機連接，所述第五變頻器與所述機器人回轉(zhuǎn)機構(gòu)驅(qū)動電機連接。
[0021]其中，所述機器人各部位驅(qū)動電機上各自設(shè)有驅(qū)動油缸，所述長度傳感器設(shè)有四個，分別為第一長度傳感器、第二長度傳感器、第三長度傳感器和第四長度傳感器，所述第一長度傳感器與所述一級臂驅(qū)動油缸連接，所述第二長度傳感器與所述二級臂驅(qū)動油缸連接，所述第三長度傳感器與所述三級臂驅(qū)動油缸連接，所述第四長度傳感器與所述翅膀驅(qū)動油缸連接。
[0022]另外，所述戶外表演機器人電氣系統(tǒng)還包括控制操作面板，所述控制操作面板上設(shè)置啟動、停止、急停按鍵。所述戶外表演機器人電氣系統(tǒng)還包括顯示器。所述主控器采用PLC0所述PLC與所述變頻器、長度傳感器、編碼器、顯示器的通信選用CAN0PEN總線連接。
[0023]本發(fā)明在使用時，將電源選用三相1kV高壓電源，之后經(jīng)變壓器將1kV變?yōu)?00V。
[0024]由于各級臂驅(qū)動電機均采用變器驅(qū)動，從而可以實現(xiàn)電機的軟啟動和無級調(diào)速。
[0025]在一級臂驅(qū)動油缸、二級臂驅(qū)動油缸、三級臂驅(qū)動油缸和翅膀驅(qū)動油缸上分別安裝第一長傳感器、第二長度傳感器、第三長度傳感器和第四長度傳感器，用以檢測油缸伸長量?？刂破鞑杉@些信號后，經(jīng)處理計算出油缸的長度及速度，并反饋給變頻器控制，實現(xiàn)各級臂及翅膀的精確控制。
[0026]在回轉(zhuǎn)機構(gòu)上安裝編碼器，用于檢測回轉(zhuǎn)角度，控制器采集這些信號后，經(jīng)處理計算出回轉(zhuǎn)平臺的角度及速度，并反饋給變頻器控制，實現(xiàn)回轉(zhuǎn)平臺的精確控制。
[0027]另外，由于主控器選用PLC，可靠性更高。
[0028]設(shè)置控制操作面板，面板設(shè)置啟動、停止、急停等按鍵，這些操作信號接入PLC輸入點。
[0029]設(shè)置顯示器，用以進行工況監(jiān)控、報警指示、故障存儲、保養(yǎng)提示等。
[0030]PLC與變頻器、長度傳感器、編碼器、顯示器的通信選用CAN0PEN總線。
[0031]PLC具有以太網(wǎng)通信功能，以便與工控機等設(shè)備進行。
[0032]另外，電源可采用發(fā)電機組替代。PLC與變頻器、長度傳感器、編碼器、顯示器的通信可選用 PR0FIBUS、PR0FINET、DeviceNet 等總線方式。
[0033]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng),包括機器人本體、主控器、編碼器、變頻器和長度傳感器，其特征在于，所述機器人本體包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)、機器人翅膀部分、機器人一級臂部分、機器人二級臂部分、機器人三級臂部分，所述機器人本體各部位各自設(shè)有驅(qū)動電機，所述變頻器與所述機器人本體各部位的驅(qū)動電機連接，所述編碼器安裝在所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻器設(shè)有五個，分別為第一變頻器、第二變頻器、第三變頻器、第四變頻器和第五變頻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述長度傳感器設(shè)有四個，分別為第一長度傳感器、第二長度傳感器、第三長度傳感器和第四長度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變頻器與所述機器人一級臂部分驅(qū)動電機連接，所述第二變頻器與所述機器人二級臂部分驅(qū)動電機連接，所述第三變頻器與所述機器人三級臂部分驅(qū)動電機連接，所述第四變頻器與所述機器人翅膀部分驅(qū)動電機連接，所述第五變頻器與所述機器人回轉(zhuǎn)機構(gòu)驅(qū)動電機連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述機器人各部位驅(qū)動電機上各自設(shè)有驅(qū)動油缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一長度傳感器與所述一級臂驅(qū)動油缸連接，所述第二長度傳感器與所述二級臂驅(qū)動油缸連接，所述第三長度傳感器與所述三級臂驅(qū)動油缸連接，所述第四長度傳感器與所述翅膀驅(qū)動油缸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制操作面板，所述控制操作面板上設(shè)置啟動、停止、急停按鍵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯不器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外表演機器人電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述？IX與所述變頻器、長度傳感器、編碼器、顯示器的通信選用總線連接。
【文檔編號】G05B19/418GK104345703SQ201310330860
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】耿躍海 申請人:常州超感官智能裝備有限公司