一种用于操控机器人的多功能遥控器的制作方法

[0001]
本实用新型涉工业机器人遥控领域，尤其涉及一种用于操控机器人的多功能遥控器。


背景技术：

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机器人（robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或替代人类的部分工作，其应用无限制，只要能想到的，就可以去创造实现，例如生产业、建筑业，尤其是具有危险性工作。机器人种类繁多，其中，工业机器人为国家的工业发展做出了巨大贡献，工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。目前，大多数需要人类指挥的工业机器人，会对其配制一个控制操作台，这种控制操作台一般固定安装在某一个位置，或者体型大，较为笨重，不便于随身携带或移动，限制了操作地点，进一步限制了用户的活动范围。现有技术中，也有一些用于控制机器人的控制器，但一般操控功能少，只能操控一些简单动作的机器人。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于操控机器人的多功能遥控器，代替传统的控制操作台，在不减少操控功能的情况下，缩小操控装置的体积和重量，进一步使操控装置便于携带，实现在规定范围内随地操控。
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具体通过以下技术方案实现：
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包括外壳，以及设置于外壳顶部的操作面板；所述外壳内部设置有供电电源和带有微处理器的控制电路模块，以及与控制电路模块电性连接的数传电台通讯模块；所述操作面板上布设有分别与控制电路模块电性连接的电源开关、急停开关、lcd屏、万向无极摇杆以及若干个三位摇头开关。
[0006]
外壳：为控制电路模块提供了良好的布局空间，同时还对控制电路模块起到了很好的保护作用；
[0007]
操作面板：操作面板为所有功能部件（包括电源开关、急停开关、lcd屏、万向无极摇杆、三位摇头开关等）提供了良好的布局空间，操作面板上根据各功能部件的位置布局，设置有与各功能部件对应的限位孔，各功能部件对应设置于限位孔中，限位孔有固定各功能部件，同时使各功能部件之间保持距离的作用；
[0008]
供电电源：为整个控制电路模块提供可靠电源；
[0009]
控制电路模块：控制电路模块作为遥控器的核心控制部件，包含了微处理器（如8086）、相关单片机（如555）等所有实现控制版面上各功能部件使用功能的电路组成结构，可根据不同机器人的功能控制，设计出控制电路模块中不同的电路组成机构，进一步赋予
控制版面上各功能部件的相关控制功能；
[0010]
数传电台通讯模块：即用于与无线数传电台通讯的信号收/发模块，其中包含有rs485/rs232接口，调制调解器等等。无线数传电台，是指借助dsp技术和软件无线电技术实现的高性能专业数据传输电台。无线数传电台作为一种通讯媒介，与光纤、微波、明线一样，有一定的适用范围，它提供某些特殊条件下专网中监控信号的实时、可靠的数据传输，具有低成本、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围广等特点，适合点多而分散、地理环境复杂等场合，可与plc、rtu、雨量计、液位计等数据终端连接；
[0011]
电源开关：主要用于接通和断开供电电源和控制电路模块，电源开关是遥控器电源控制的开关，按下电源开关，表示对遥控器进行供电显示及操作使能；
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急停开关：即“紧急停止按钮”，业内简称急停按钮；顾名思义急停按钮就是当发生紧急情况的时候，用户可以通过快速按下此按钮来达到保护的措施；本技术方案中，当发生紧急情况的时候，便可通过按下急停开关，使机器人停止一切动作，进一步达到保护措施，即按下急停开关后，控制电路模块中的微控制器形成对应的控制命令，对机器人进行紧急停止控制，用于避免机器人发生碰撞，以及预防机器人出现不可测的故障；
[0013]
lcd屏：用于显示机器人的各项工作数据（如机器人速度、姿态、航向等），操作面板上的其他功能部件的状态信息也能显示到lcd屏上，便于实时监控遥控器自身的各项控制数据以及机器人的各项工作数据，进一步实现用户对机器人各项信息的实时掌控，lcd屏还可兼备视屏显示功能，即无线连接机器人身上的摄影装置，并将摄影内容进行显示；
[0014]
万向无极摇杆：用于控制机器人的动作方向，具备开关量信号控制和模拟量调速控制；即万向无极摇杆具备x轴y轴两个坐标基准值，二维度平面值，呈线性变化调节，不同角度不同比例式输出执行，如在x轴正负方向推动时，可实现机器人一个部位动作，且速度随着推动幅度变大而变大，y轴正负方向推动时，可实现机器人另一个动作，且随着杆子推动幅度变大而速度加大，如在x轴y轴夹角推动，则可实现机器人两个动作机构的同步联动，45度角推动时实现x轴和y轴同比例变化，其他情况同理；
[0015]
三位摇头开关：主要用于控制机器人的日常工作，若干个三位摇头开关相互配合，实现遥控器对机器人的多功能控制，三位摇头开关的控制功能是由控制电路模块赋予的，如移动方向、移动速度、旋转角度等等。
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所述控制电路模块包括核心控制板，以及与核心控制板电性连接的lcd屏控制板；核心控制板作为遥控器的核心，用于在实现操作面板上各功能部件的控制功能的情况下，确保整个控制电路模块的正常运行，微处理器等电路核心控制部件处于核心控制板上，所述电源开关、急停开关、万向无极摇杆以及所述三位摇头开关分别电性接入核心控制板；lcd屏控制板用于控制lcd屏的显示功能，lcd屏与lcd屏控制板电性连接。
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所述供电电源为可拆卸的充电电池，所述外壳上设置有电池安装槽以及与电池安装槽对应的电池盖板，充电电池设置于电池安装槽中。充电电池可以反复电使用，相较于一次性电池，充电电池有较长寿命，避免经常更换电池对环境资源造成负担，符合现阶段工业发展的环保需求。
[0018]
还包括设置于操作面板上的启动开关，且启动开关与所述控制电路模块电性连接。启动按钮是对机器人进行启动操作的按钮。机器人初始状态只使能了接收模块，其余模块未使能，这是为了机器人安全的一种机制，按下启动按钮，机器人其余模块方才被使能。
[0019]
所述操作面板上设置有lcd屏的保护框架，用于防止lcd屏从操作面板上脱落下来，保护框架设置有透明保护屏，达到了防尘、防水、防碎屏等多重保护作用。
[0020]
所述外壳的边角处圆滑设置，分散遥控器摔落时，外壳的受力，外壳与所述操作面板通过螺钉连接，且所述操作面板边缘设置有密封圈，进一步增加遥控器的防护等级。
[0021]
所述外壳两侧还设置有把手，把手上设置有防滑橡胶，符合人体工学设计，便于操控遥控器。
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本技术方案带来的有益效果：
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1）本技术方案利用外壳为电路控制电路模块、电源控制模块以及数传电台通讯模块提供具有有效保护作用的布置空间，且外壳边角圆滑设计，不仅可防止工人在操作过程中受伤，还可在遥控器掉落时，分散地面对外壳产生的碰撞力，提高了外壳的防摔能力，进一步提高了遥控器的防摔等级；
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2）本技术方案中采用无线数传电台实现遥控器对机器人的无线控制，具有低成本、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围广等特点，实现遥控器与机器人之间，信号的实时、可靠的数据传输，并实现遥控器在点多而分散、地理环境复杂等场合也能适用；
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3）本技术方案中，利用lcd屏显示机器人的各项工作数据以及处于操作面板上的其他功能部件的状态信息，便于实时监控遥控器自身的各项控制数据以及机器人的各项工作数据，进一步实现用户对机器人各项信息的实时掌控，lcd屏还可兼备视屏显示功能，不仅可以在机器人的角度观察工业现场状况，还可通过远程视屏监控，完成一些精细的工业操作；
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4）本技术方案中，将万向无极摇杆以及若干三位摇头开关分布设置于操作面板上，并在壳体两边设置带有防滑橡胶的把手，符合人体工学设计，方便操作的同时也防止误操作；
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5）本技术方案采用充电电池，可以反复电使用，相较于一次性电池，充电电池有较长寿命，避免经常更换电池对环境资源造成负担，符合现阶段工业发展的环保需求。
附图说明
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本实用新型的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，其中：
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图1为本实用新型整体结构示意图；
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图2为本实用新型外壳内部结构示意图；
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图3为本实用新型底部结构示意图；
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图中：
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1、外壳；2、操作面板；3、供电电源；4、控制电路模块；4.1、核心控制板；4.2、lcd屏控制板；5、数传电台通讯模块；6、电源开关；7、急停开关；8、lcd屏；9、万向无极摇杆；10、三位摇头开关；11、电池安装槽；12、电池盖板；13、暂锁按钮；14、启动开关；15、保护框架；16、透明保护屏；17、密封圈；18、把手；19、防滑橡胶。
具体实施方式
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下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本实用新型目的技术方案，需要说
明的是，本实用新型要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。
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实施例1
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本实施例公开了一种用于操控机器人的多功能遥控器，作为本实用新型一种基本的实施方案，包括外壳1，以及设置于外壳1顶部的操作面板2；外壳1内部设置有供电电源3、控制电路模块4，以及与控制电路模块4电性连接的数传电台通讯模块5；操作面板上设置有分别与控制电路电性连接的电源开关6、急停开关7、lcd屏8、万向无极摇杆9以及若干个三位摇头开关10。
[0037]
本技术方案中，采用操作面板为各功能部件提供布置空间，限制各功能部件之间的间隔距离，各功能部件的排列摆放位置可根据实际操作逻辑来确定，控制机器人日常工作的功能部件采用凸出设置的三位摇头开关10和万向无极摇杆9，使工人操作起来顺手的同时避免误操作，利用外壳1将控制电路模块4、供电电源3以及数传电台通讯模块5进行集中保护，并为其三者提供良好的布置条件；另外在紧急情况下，可以按下急停开关7，停止机器人的一切动作，最大限度的避免造成安全事故的发生；lcd屏8实现对机器人工作状态的实时掌控，lcd屏8可具有视屏显示功能，过机器人对施工现场进行远距离观察，还可通过视屏显示功能对机器人的动作进行更加精细的控制，避免出现操作错误。本技术方案采用无线数传电台作为遥控器的无线传输模块，具有低成本、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围广等特点，实现遥控器与机器人之间，信号的实时、可靠的数据传输，并实现遥控器在点多而分散、地理环境复杂等场合也能适用，实现了工人们对工业机器人的远距离操控，减少了工人在工业施工现场的涉险操作，进一步为工人的人生安全提供了保障。
[0038]
实施例2
[0039]
本实施例公开了一种用于操控机器人的多功能遥控器，作为本实用新型一种优选的实施方案，即实施例1中，还包括设置于操作面板上的暂锁按钮13和启动开关14，且暂停按钮和启动开关14分别与所述控制电路模块4电性连接；控制电路模块4包括核心控制板4.1，以及与核心控制板4.1电性连接的lcd屏控制板4.2；电源开关6、急停开关7、万向无极摇杆9以及三位摇头开关10分别电性接入所述核心控制板4.1；lcd屏8与lcd屏控制板4.2电性连接；供电电源3为可拆卸的充电电池，所述外壳1上设置有电池安装槽11以及与电池安装槽11对应的电池盖板12，充电电池设置于电池安装槽11中；操作面板上设置有lcd屏8的保护框架15，保护框架15上设置有透明保护屏16；外壳1的边角处圆滑设置，外壳1与操作面板通过螺钉连接，且操作面板边缘设置有密封圈17；外壳1两侧还设置有把手18，把手18上设置有防滑橡胶19。
[0040]
本技术方案中，供电电源3通过电源开关6为控制电路模块4通电后，按下启动按钮，启动控制电路模块4中微处理器、控制芯片等逻辑控制载体部件中的应用程序，在某些需要工业机器人暂停工作的情况下，按下暂停按钮，机器人的动作停止在按下控制按钮的那一刻，再次按下暂停按钮，使暂停按钮弹起复原，机器人继续暂停之前的动作，实现在操作机器人的过程中，就算遇到特殊情况，也不打乱机器人的工作周期，使机器人的工作状态更加精准；控制电路模块4中专门设置了核心控制板4.1和lcd屏控制板4.2，将控制电路模块4分区域化，不仅方便维护检修，而且lcd屏控制板4.2单独设置为一个板块，方便lcd屏8的功能拓展；充电电池可以反复电使用，相较于一次性电池，充电电池有较长寿命，避免经常更换电池对环境资源造成负担，符合现阶段工业发展的环保需求，且可多个充电电池替
换使用，电池充电和遥控器使用互不干涉；本技术方案中还设置了lcd屏8的保护结构，其中，保护框架15用于防止lcd屏8脱落，透明保护屏16对lcd屏8起到了防尘、防水、防碎屏等多重防护作用，且外壳1的边角处圆滑设置，外壳1与操作面板通过螺钉连接，且操作面板边缘设置有密封圈17，进一步增加了遥控器的防护等级，外壳1两侧设置把手18，符合人体工学设计，不用移动手的核心位置，便可操作操作面板上的所有功能部件，进一步使不同男、女都能轻松驾驭遥控器。