移动机械臂远程控制系统的制作方法

[0001]
本实用新型属于移动机械臂控制技术领域，具体涉及一种移动机械臂远程控制系统。


背景技术：

[0002]
目前，随着移动机械臂的优势越来越突出，其在生活和生产中都得到了广泛的应用，协助或替代人类完成一定的工作任务。移动机械臂通常由移动机构和执行机构组成，移动机构负责将移动机械臂行进至目标点位置，执行机构负责完成指定的目标任务。因此，移动机械臂的控制系统通常属于双控制系统，既要控制移动机构，又要控制执行机构。移动机械臂有时需要工作在危险且人无法到达的地方，工作的环境也是复杂多变的，远程控制则成为了必要的控制手段。移动机构在行进的过程中需要进行最优路径规划，规划的最优路径必须避开移动机械臂周围的障碍物，防止发生碰撞，有效的提升移动机械臂的避障能力是移动机械臂控制技术的关键点之一。移动机械臂的移动机构的行进过程类似于汽车行驶过程，汽车在行驶过程中也需要避开所有障碍物，防止发生碰撞。因此，可以仿照汽车行驶一样，模仿方向盘控制汽车方向的方式，人为的主动控制移动机械臂的移动机构进行避障行进，人为的主动控制移动机械臂的执行机构完成指定的目标任务。
[0003]
因此，基于上述技术问题需要设计一种新的移动机械臂远程控制系统。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是提供一种移动机械臂远程控制系统。
[0005]
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种移动机械臂远程控制系统，包括：
[0006]
终端、服务器和移动机械臂装置；
[0007]
所述服务器适于转发所述终端发送的控制信号至所述移动机械臂装置；
[0008]
所述移动机械臂装置适于根据所述控制信号工作。
[0009]
进一步，所述终端包括：终端控制模块，以及与该终端控制模块电性连接的终端通讯模块、显示模块、转向模块、方向调整模块和手柄模块；
[0010]
所述转向模块适于生成左右转向控制信号，并通过所述终端通讯模块发送至所述服务器；
[0011]
所述方向调整模块适于生成行驶控制信号，并通过所述终端通讯模块发送至所述服务器；
[0012]
所述手柄模块适于生成舵机控制信号，并通过所述终端通讯模块发送至所述服务器；
[0013]
所述终端通讯模块适于接收所述服务器转发的移动机械臂装置发送的图像，并且所述终端控制模块适于控制所述显示模块显示图像。
[0014]
进一步，所述移动机械臂装置包括：主控制模块，以及与该主控制模块电性连接的机械臂通讯模块、摄像模块、移动平台机构和机械臂机构；
[0015]
所述机械臂机构设置在所述移动平台机构上；
[0016]
所述主控制模块适于通过所述机械臂通讯模块接收所述服务器转发的左右转向控制信号、行驶控制信号和舵机控制信号；
[0017]
所述主控制模块适于根据左右转向控制信号控制所述移动平台机构左右转向；
[0018]
所述主控制模块适于根据行驶控制信号控制所述移动平台机构向前行驶或向后行驶或停止；
[0019]
所述主控制模块适于根据舵机控制信号控制所述机械臂机构工作；
[0020]
所述摄像模块设置在所述移动平台机构上，并且所述主控制模块适于控制所述摄像模块拍摄移动平台机构各个方向上的图像；
[0021]
所述主控制模块适于通过所述机械臂通讯模块发送至所述服务器，并且所述服务器适于将图像转发至所述终端通讯模块。
[0022]
进一步，所述移动平台机构包括：移动平台、驱动轮、从动轮和驱动组件；
[0023]
所述驱动轮和从动轮均设置在所述移动平台底部，并且所述驱动轮和从动轮连接；
[0024]
所述驱动组件与所述驱动轮连接；
[0025]
所述主控制模块适于控制所述驱动组件带动所述驱动轮运动，以带动所述从动轮运动；
[0026]
所述主控制模块适于根据行驶控制信号控制所述驱动组件带动所述驱动轮向前转动或向后转动或停止，以带动所述移动平台向前行驶或向后行驶或停止；
[0027]
所述主控制模块适于根据左右转向控制信号控制所述驱动组件带动所述驱动轮向左旋转或向右旋转，以带动所述移动平台左右转向。
[0028]
进一步，所述机械臂机构包括：舵机和机械臂；
[0029]
所述舵机与所述机械臂连接；
[0030]
所述舵机与所述机械臂均设置在所述移动平台上；
[0031]
所述主控制模块适于根据舵机控制信号控制所述舵机带动所述机械臂工作。
[0032]
进一步，所述方向调整模块包括：前进按键、后退按键和停止按键；
[0033]
所述前进按键适于生成行驶控制信号中前进控制信号；
[0034]
所述后退按键适于生成行驶控制信号中后退控制信号；
[0035]
所述停止按键适于生成行驶控制信号中停止控制信号。
[0036]
进一步，所述主控制模块适于采用工业级pc。
[0037]
进一步，所述服务器适于采用云服务器和/或固件服务器。
[0038]
进一步，所述终端控制模块适于采用arm嵌入式主板或工业级pc。
[0039]
本实用新型的有益效果是，本实用新型通过终端、服务器和移动机械臂装置；所述服务器适于转发所述终端发送的控制信号至所述移动机械臂装置；所述移动机械臂装置适于根据所述控制信号工作，实现了精准控制机械臂完成指定任务，操纵性更强。
[0040]
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
[0041]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0042]
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043]
图1是本实用新型所涉及的移动机械臂远程控制系统的原理框图；
[0044]
图2是本实用新型所涉及的终端的原理框图；
[0045]
图3是本实用新型所涉及的移动机械臂装置的原理框图；
[0046]
图4是本实用新型所涉及的移动机械臂远程控制系统的操控方法的流程图。
具体实施方式
[0047]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0048]
实施例1
[0049]
图1是本实用新型所涉及的移动机械臂远程控制系统的原理框图。
[0050]
如图1所示，本实施例1提供了一种移动机械臂远程控制系统，包括：终端(高集成度的操作终端)、服务器和移动机械臂装置；所述服务器适于转发所述终端发送的控制信号至所述移动机械臂装置；所述移动机械臂装置适于根据所述控制信号工作，实现了精准控制机械臂完成指定任务，操纵性更强。
[0051]
图2是本实用新型所涉及的终端的原理框图。
[0052]
如图2所示，在本实施例中，所述终端包括：终端控制模块，以及与该终端控制模块电性连接的终端通讯模块(可以但不限于采用4g/5g模块)、显示模块(可以但不限于采用显示屏，具有友好的人机交互界面，实时显示移动机械臂装置周围的全景视频和驱动轮行进方向的角度值，该角度值可以测量方向盘转动圈数对应驱动轮行进方向的角度值)、转向模块(可以但不限于采用方向盘)、方向调整模块和手柄模块(可以但不限于采用手柄装置)；所述转向模块适于生成左右转向控制信号，并通过所述终端通讯模块发送至所述服务器；所述方向调整模块适于生成行驶控制信号，并通过所述终端通讯模块发送至所述服务器；所述手柄模块适于生成舵机控制信号，并通过所述终端通讯模块发送至所述服务器；所述终端通讯模块适于接收所述服务器转发的移动机械臂装置发送的图像(移动机械臂装置周围的全景视频)，并且所述终端控制模块适于控制所述显示模块显示图像；移动机械臂装置周围的实时全景视频显示在终端的显示屏上，操作人员通过观察移动机械臂装置周围的实时全景视频规划出一条最优避障路径(通过移动机械臂装置周围的实时全景视频，人为的规划最优避障路径，避障路径更加清晰、准确，控制更加方便)，并手动按下方向调整模块上的前进按键，终端控制模块通过终端通讯模块将前进指令发送至服务器，服务器将前进指令推送至主控制模块，主控制模块驱动移动平台机构前进；同时，操作人员操作转向模块，转向模块的顺、逆时针转向的模拟量被转换成数字量作为控制移动平台机构前进时的转向角度值输入终端控制模块，终端控制模块通过终端通讯模块将转向角度值实时上传至服务
器，服务器再将转向角度值实时推送至主控制模块，主控制模块按照转向角度值控制驱动轮带动移动平台按照最优避障路径前进至目标点位置；移动平台前进至目标点位置时，操作人员通过按下方向调整模块上的停止按钮，移动平台则驻停在目标点位置；操作人员操作手柄模块，手柄模块的模拟量被转换成数字量作为控制机械臂机构中舵机的信号值输入终端控制模块，终端控制模块通过终端通讯模块将信号值实时上传至服务器，服务器再将信号值实时推送至主控制模块，主控制模块按照信号值控制机械臂完成指定的任务；通过模拟车辆方向盘控制方式和手柄装置直接控制移动机械臂装置完成指定的任务，操纵性更强、更精准。
[0053]
图3是本实用新型所涉及的移动机械臂装置的原理框图。
[0054]
如图3所示，在本实施例中，所述移动机械臂装置包括：主控制模块，以及与该主控制模块电性连接的机械臂通讯模块(可以但不限于采用4g/5g模块)、摄像模块(360
°
全景摄像头，通过usb口连接主控制模块)、移动平台机构和机械臂机构；所述机械臂机构设置在所述移动平台机构上；所述主控制模块适于通过所述机械臂通讯模块接收所述服务器转发的左右转向控制信号、行驶控制信号和舵机控制信号；所述主控制模块适于根据左右转向控制信号控制所述移动平台机构左右转向；所述主控制模块适于根据行驶控制信号控制所述移动平台机构向前行驶或向后行驶或停止；所述主控制模块适于根据舵机控制信号控制所述机械臂机构工作；所述摄像模块设置在所述移动平台机构上，并且所述主控制模块适于控制所述摄像模块拍摄移动平台机构各个方向(360度全景拍摄)上的图像；所述主控制模块适于通过所述机械臂通讯模块发送至所述服务器，并且所述服务器适于将图像转发至所述终端通讯模块；摄像头获取移动机械臂装置周围的实时全景视频输入主控制模块，主控制模块对实时全景视频进行图像处理，并将处理后的全景视频通过机械臂通讯模块上传至服务器，由服务器转发至终端。
[0055]
在本实施例中，所述移动平台机构包括：移动平台、驱动轮(可以是两个)、从动轮(可以是两个)和驱动组件；所述驱动轮和从动轮均设置在所述移动平台底部，并且所述驱动轮和从动轮连接；所述驱动组件与所述驱动轮连接；所述主控制模块适于控制所述驱动组件带动所述驱动轮运动，以带动所述从动轮运动；所述驱动轮、从动轮和驱动组件之间驱动转向和运动可以直接采用汽车悬架和转向结构；所述主控制模块适于根据行驶控制信号控制所述驱动组件带动所述驱动轮向前转动或向后转动或停止，以带动所述移动平台向前行驶或向后行驶或停止；所述主控制模块适于根据左右转向控制信号控制所述驱动组件带动所述驱动轮向左旋转或向右旋转，以带动所述移动平台左右转向。
[0056]
在本实施例中，所述机械臂机构包括：舵机和机械臂；所述舵机与所述机械臂连接；所述舵机与所述机械臂均设置在所述移动平台上；所述主控制模块适于根据舵机控制信号控制所述舵机带动所述机械臂工作。
[0057]
在本实施例中，所述方向调整模块包括：前进按键、后退按键和停止按键；所述前进按键适于生成行驶控制信号中前进控制信号；所述后退按键适于生成行驶控制信号中后退控制信号；所述停止按键适于生成行驶控制信号中停止控制信号。
[0058]
在本实施例中，所述主控制模块适于采用工业级pc。
[0059]
在本实施例中，所述服务器适于采用云服务器和/或固件服务器。
[0060]
在本实施例中，所述终端控制模块适于采用arm嵌入式主板(arm嵌入式系统)或工
业级pc。
[0061]
综上所述，本实用新型通过终端、服务器和移动机械臂装置；所述服务器适于转发所述终端发送的控制信号至所述移动机械臂装置；所述移动机械臂装置适于根据所述控制信号工作，实现了精准控制机械臂完成指定任务，操纵性更强。
[0062]
本申请中选用的各个器件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
[0063]
在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0064]
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0065]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0066]
另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0067]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
[0068]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0069]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实用新型实施例方案的目的。
[0070]
另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0071]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用
时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。处理器可以是一个或多个中央处理器(central processing unit，cpu)，在处理器是一个cpu的情况下，该cpu可以是单核cpu，也可以是多核cpu。通信接口可以为数据传输接口、通信接口或接收器等可被配置用于接收信息的电路或组件，
[0072]
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。