一种平衡式机械臂控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型设计一种平衡式机械臂控制装置，能实现对地面瓜果的采摘，也可以对西瓜采摘机的参数进行设置。
【背景技术】
[0002]随着西瓜每年在市场的需求增加，总产量也大幅提高，费时费力的西瓜采摘已经成为了瓜农急需解决的难题，目前我国的西瓜采摘依旧是人工采摘的模式，这样传统的采摘模式花费了极大的人力物力，因此西瓜的机械采摘及其控制装置的设计显得尤其重要。
【发明内容】
[0003]本实用新型的技术方案是:一种平衡式机械臂控制装置，其特征在于，由处理器模块、信息采集模块、采摘执行模块、显示模块和SDRAM缓存器组成;所述处理器模块由嵌入式微处理器S3C2410及其外围电路组成，用于数据的采集、储存及发送;所述信息采集模块，由2个奥尼摄像头D881 HD720PH组成，用于采集西瓜实时图像;所述采摘执行模块，由机械臂、执行末端和平衡部件组成，用于西瓜的采摘和放置;所述显示模块由LCD驱动器和LCD液晶显示器AT070TN83V1组成，用于显示西瓜位置;所述SDRAM缓存器采用两片16位的SDRAM进行位扩展得到32位的SDRAM，作为嵌入式微处理器S3C2410的内存;所述处理器模块接收到来自所述信息采集模块的西瓜图像并利用双目视觉定位获得西瓜位置，随即发出控制命令至所述采摘执行模块，所述采摘执行模块移动至西瓜所在位置采摘西瓜并将之放置至目的位置，所述显示模块实时显示西瓜所在位置。本实用新型可在实景下对西瓜进行采摘，具有操作简单、稳定可靠和实用性强的特点。
[0004]所述处理器模块中，嵌入式微处理器S3C2410是一款基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器，主要面向手持设备以及高性价比，低功耗的应用，运行频率可达203MHz;嵌入式微处理器S3C2410内部集成有LCD控制器，用于将西瓜视频图像经所述显示模块中的IXD驱动器传输至IXD液晶显示器AT070TN83V1，LCD控制器的数据线、控制线和时钟线与LCD驱动器的对应端口线连接;所述信息采集模块中，2个奥尼摄像头D881 HD720PH的数据接收器的USB端口与所述嵌入式微处理器S3C2410的USB DEVICECVER1.1)相连接。
[0005]所述采摘执行模块中，所述机械臂由旋转部件、水平部件和升降部件组成，依次进行旋转、水平和升降动作，可以运动至西瓜所在位置并能将采摘后的西瓜移动至目的位置；所述执行末端安装在机械臂的末端，完成对西瓜的采摘动作;所述平衡部件的上、下端分别安装在机械臂升降部件的顶端与机械臂的底座之间，由YZC-1B重力传感器和平衡块组成，用于固定和平衡机械臂，以避免机械臂的执行末端在采摘西瓜时失去平衡。
[0006]所述采摘执行模块中，由4个JW-240步进电机协调控制机械臂的旋转部件、水平部件、升降部件以及执行末端的动作，4个JW-240步进电机则由4个电机驱动器57BYGH101驱动，步进电机驱动器57BYGH101的OUTl和0UT2分别连接JW-240步进电机的两端;嵌入式微处理器S3C2410则依次通过反相器74LS00芯片、复合晶体管ULN2003A芯片、继电器JQX-16F(T91)与步进电机驱动器57BYGH101相连接，以实现对4个JW-240步进电机的控制。
[0007]所述嵌入式微处理器S3C2410输出的低电平经反相器74LS00芯片转换成高电平，转换后的高电平作为复合晶体管ULN2003A芯片的输入继而驱动相应的4个继电器JQX-16F(T91);复合晶体管ULN2003A芯片用于扩展输出电流以满足驱动继电器JQX-16F(T91)所需的电流、电压;嵌入式微处理器S3C2410的GPA01-GPA20端口分别与4个反相器74LS00芯片的A1-A5端口相连接，74LS00芯片的Yl端口通过串联一个2.2K Ω电阻连接ULN2003A芯片的IB管脚，复合晶体管ULN2003A芯片的IC端口与继电器JQX_16F(T91)的输入端口相连接。
[0008]所述显示模块中，IXD液晶显示器AT070TN83V1依次通过LCD驱动器、嵌入式微处理器S3C2410内部集成的IXD控制器与嵌入式微处理器S3C2410相连接，用户可在IXD液晶显示器AT070TN83V1监视西瓜的采摘情况，并显示西瓜位置;所述SDRAM缓存器的两片16位SDRAM的DQO-DQl 5端口与嵌入式微处理器S3C2410的DATA0-DATA31端口相连接，用于扩展嵌入式微处理器S3C2410的内存量。
【附图说明】
[0009]下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
[0010]图1是本实用新型的结构示意图。
[0011]在图1中，(I)处理器模块，(2)信息采集模块，(3)采摘执行模块，(4)显示模块，(5)SDRAM缓存器。
【具体实施方式】
[0012]参照图1，一种平衡式机械臂控制装置，由处理器模块(1)、信息采集模块(2)、采摘执行模块(3)、显示模块(4)和SDRAM缓存器(5)组成;所述处理器模块(I)由嵌入式微处理器S3C2410及其外围电路组成，用于数据的采集、储存及发送;所述信息采集模块(2)，由2个奥尼摄像头D881 HD720PH组成，用于采集西瓜实时图像;所述采摘执行模块(3)，由机械臂、执行末端和平衡部件组成，用于西瓜的采摘和放置;所述显示模块(4)由LCD驱动器和LCD液晶显示器AT070TN83V1组成，用于显示西瓜位置;所述SDRAM缓存器(5)采用两片16位的SDRAM进行位扩展得到32位的SDRAM，作为嵌入式微处理器S3C2410的内存;所述处理器模块(I)接收到来自所述信息采集模块(2)的西瓜图像并利用双目视觉定位获得西瓜位置，随即发出控制命令至所述采摘执行模块(3)，所述采摘执行模块(3)移动至西瓜所在位置采摘西瓜并将之放置至目的位置，所述显示模块(4)实时显示西瓜所在位置。
[0013]所述处理器模块(I)中，嵌入式微处理器S3C2410是一款基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器，主要面向手持设备以及高性价比，低功耗的应用，运行频率可达203MHz;嵌入式微处理器S3C2410内部集成有LCD控制器，用于将西瓜视频图像经所述显示模块(4)中的IXD驱动器传输至IXD液晶显示器AT070TN83V1，IXD控制器的数据线、控制线和时钟线与LCD驱动器的对应端口线连接；所述信息采集模块(2)中，2个奥尼摄像头D881HD720PH的数据接收器的USB端口与嵌入式微处理器S3C2410的USB DEVICECVER1.1)相连接。
[0014]所述采摘执行模块(3)中，所述机械臂由旋转部件、水平部件和升降部件组成，依次进行旋转、水平和升降动作，可以运动至西瓜所在位置并能将采摘后的西瓜移动至目的位置;所述执行末端安装在机械臂的末端，完成对西瓜的采摘动作;所述平衡部件的上、下端分别安装在机械臂升降部件的顶端与机械臂的底座之间，由YZC-1B重力传感器和平衡块组成，用于固定和平衡机械臂，以避免机械臂的执行末端在采摘西瓜时失去平衡。
[0015]所述采摘执行模块(3)中，由4个JW-240步进电机协调控制机械臂的旋转部件、水平部件、升降部件以及执行末端的动作，4个JW-240步进电机则由4个电机驱动器57BYGH101驱动，步进电机驱动器57BYGH101的OUTl和0UT2分别连接JW-240步进电机的两端;嵌入式微处理器S3C2410则依次通过反相器74LS00芯片、复合晶体管ULN2003A芯片、继电器JQX_16F(T91)与步进电机驱动器57BYGH101相连接，以实现对4个JW-240步进电机的控制。
[0016]所述嵌入式微处理器S3C2410输出的低电平经反相器74LS00芯片转换成高电平，转换后的高电平作为复合晶体管ULN2003A芯片的输入继而驱动相应的4个继电器JQX-16F(T91);复合晶体管ULN2003A芯片用于扩展输出电流以满足驱动继电器JQX-16F(T91)所需的电流、电压;嵌入式微处理器S3C2410的GPA01-GPA20端口分别与4个反相器74LS00芯片的A1-A5端口相连接，74LS00芯片的输出端口通过串联一个2.2K Ω电阻连接ULN2003A芯片的IB管脚，复合晶体管ULN2003A芯片的IC端口与继电器JQX_16F(T91)的输入端口相连接。
[0017]所述显示模块(4)中，IXD液晶显示器AT070TN83V1依次通过IXD驱动器、嵌入式微处理器S3C2410内部集成的IXD控制器与嵌入式微处理器S3C2410相连接，用户可在IXD液晶显示器AT070TN83V1上监视西瓜的采摘情况，并显示西瓜位置;所述SDRAM缓存器(5)的两片16位SDRAM的DQ0-DQ15端口与嵌入式微处理器S3C2410的DATA0-DATA31端口相连接，用于扩展嵌入式微处理器S3C2410的内存量。
【主权项】
1.一种平衡式机械臂控制装置，其特征在于，由处理器模块、信息采集模块、采摘执行模块、显示模块和SDRAM缓存器组成;所述处理器模块由嵌入式微处理器S3C2410及其外围电路组成，用于数据的采集、储存及发送；所述信息采集模块，由2个奥尼摄像头D881HD720PH组成，用于采集西瓜实时图像;所述采摘执行模块，由机械臂、执行末端和平衡部件组成，用于西瓜的采摘和放置;所述显示模块由LCD驱动器和LCD液晶显示器AT070TN83V1组成，用于显示西瓜位置;所述SDRAM缓存器采用两片16位的SDRAM进行位扩展得到32位的SDRAM，作为嵌入式微处理器S3C2410的内存;所述处理器模块接收到来自所述信息采集模块的西瓜图像并利用双目视觉定位获得西瓜位置，随即发出控制命令至所述采摘执行模块，所述采摘执行模块移动至西瓜所在位置采摘西瓜并将之放置至目的位置，所述显示模块实时显示西瓜所在位置。2.依据权利要求1所述的一种平衡式机械臂控制装置，其特征在于，所述机械臂由旋转部件、水平部件和升降部件组成，依次进行旋转、水平和升降动作，可以运动至西瓜所在位置并将采摘后的西瓜移动至目的位置;所述执行末端安装在机械臂的末端，完成对西瓜的采摘动作;所述平衡部件的上、下端分别安装在机械臂升降部件的顶端与机械臂的底座之间，由YZC-1B重力传感器和平衡块组成，用于固定和平衡机械臂，以避免机械臂的执行末端在米摘西瓜时失去平衡
【专利摘要】一种平衡式机械臂控制装置，由处理器模块、信息采集模块、采摘执行模块、显示模块和SDRAM缓存器组成；处理器模块由嵌入式微处理器S3C2410及其外围电路组成，用于数据的采集、储存及发送；信息采集模块，由2个奥尼摄像头D881？HD720PH组成；采摘执行模块，由机械臂、执行末端和平衡部件组成；显示模块由LCD驱动器和LCD液晶显示器AT070TN83V1组成；SDRAM缓存器采用两片16位的SDRAM；处理器模块接收到来自信息采集模块的西瓜图像并利用双目视觉定位获得西瓜位置，随即发出控制命令至采摘执行模块，采摘执行模块移动至西瓜所在位置采摘西瓜并将之放置至目的位置。本实用新型可在实景下对西瓜进行采摘，具有操作简单、稳定可靠和实用性强的特点。
【IPC分类】B25J9/18
【公开号】CN205255008
【申请号】CN201521062974
【发明人】许丽佳, 杨霄, 黄鹏, 庞涛, 杜彬, 杨开烈, 陈佳伦, 翟光辉
【申请人】四川农业大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月21日