一种用于机械手的控制器的制作方法

本实用新型涉及一种控制器，特别涉及一种用于机械手的控制器。

背景技术：

机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。现在机械手也被用于人体的穿戴，从而帮助一些截肢或者不能自主动手的人来进行手部的动作。目前，在机械手中使用的一些控制器体积都比较大，不适合穿戴。

技术实现要素：

实用新型目的：为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种体积小，使用方便，方便穿戴的用于机械手的控制器。

技术方案：本实用新型提供了一种用于机械手的控制器，包括PCB板、Arduino控制模块、肌电信号采集模块、电机驱动模块，所述Arduino控制模块、肌电信号采集模块和电机驱动模块设置在PCB板上，肌电信号采集模块和电机驱动模块分别与Arduino控制模块连接，电机驱动模块与设置在机械手上的电机连接，所述PCB板设置在机械手上。

进一步，所述Arduino控制模块包括控制芯片Atmega2560和复位电路，复位电路与控制芯片Atmega2560连接。

进一步，所述肌电信号采集模块包括四路肌电信号采集电路，其中三路肌电信号采集电路设置在PCB板的正面，一路肌电信号采集电路设置在PCB板的背面。这样有利于减小整个控制器的空间体积，缩小整个PCB板的面积。

进一步，所述电机驱动模块包括三路电机驱动电路，所述三路电机驱动电路均设置在PCB板的背面。这样能够有效的减小整个控制器的空间体积。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型通过采用Arduino最小系统，并结合肌电信号采集模块和电机驱动模块在PCB板上的设置，有效的减小了整个PCB板的体积，使整个控制器更方便穿戴，使采用本实用新型提供的控制器的机械手在使用的过程中舒适感更强，同时本实用新型提供的控制系统的控制更加灵活，能通过不同的电机控制机械手的每根手指，使用起来更加的方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中PCB板的正面结构示意图；

图3为本实用新型中PCB板的背面结构示意图；

图4为本实用新型中肌电信号采集电路的电路图；

图5为本实用新型中电机驱动电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。

如图1~图3所示，本实用新型提供了一种用于机械手的控制器，包括PCB板，和设置在PCB板上的Arduino控制模块、肌电信号采集模块、电机驱动模块和程序下载模块，其中，Arduino控制模块中包括控制芯片Atmega2560和复位电路，肌电信号采集模块中包括四组肌电信号采集电路，四路肌电信号采集电路分别与Arduino控制模块连接，电机驱动模块中包括三路电机驱动电路，每路电机驱动电路的输入端与Arduino控制模块连接，每路电机驱动电路的输出端分别控制机械手中的两个直流推杆电机工作，这样三路电机驱动电路控制机械手中的五个直流推杆电机，还留一个输出端口为预留端口。程序下载模块一端与Arduino控制模块连接，另一端通过Micro USB接口与电脑相连。程序下载模块将电脑上的控制内容传输到Arduino控制模块中。Arduino控制模块设置在PCB板的背面的中心位置，PCB板背面的最左侧设有三个电机接口，PCB板的背面的最右端设有Micro USB接口，PCB板正面的最左端设有三个电机接口，PCB板正面的最右端设有四个肌电信号采集接口，在PCB板的正面设置并了三路肌电采集电路；在PCB板的背面设置了一路肌电信号采集电路，三路电机驱动电路，Atmega2560控制芯片以及程序下载电路。

其中，如图4所示，肌电信号采集电路包括：一个AD8221仪表放大器、四个TL084D运算放大器与1N4148以及多个电阻和电容，其中，采集到的肌电信号首先输入到AD8221仪表放大器中，以此来抑制信号中的共模信号，然后信号进入第二个环节，由四个TL084D运算放大器与1N4148以及多个电阻和电容组成的整流滤波电路，经过整流后的信号输入到电路增益为1的反相电路中从而改变信号方向，然后信号再进入第四个由TL084D构成的低通滤波电路，紧接着进入增益为20的反相放大电路中进行信号放大，进行平滑整流放大后的信号最后进入到AD中进行模数转换然后输入到Arduino控制模块中进行处理。

如图5所示，电机驱动电路中采用型号为DRV8833的电机驱动芯片，这样可同时控制两个电机正反运动，其中，VINT和GND引脚分别连接电源的正负极，AIN1和AIN2引脚分别连接Arduino控制模块中的两个数字量输出引脚，Arduino控制模块通过这两个引脚AIN1和AIN2输入第一电机的驱动程序，BIN1和BIN2引脚分别连接Arduino控制模块的两个数字量输出引脚，Arduino控制模块通过这两个引脚输入BIN1和BIN2输入第二电机的驱动程序，AOUT1和AOUT2引脚连接第一电机，BOUT1和BOUT2引脚连接第二电机。

用于机械手的控制器工作时，肌电信号采集电路通过肌电导联线将采集到的人体表面肌肉电信号传输到Arduino主控芯片上，Arduino主控芯片根据接收到的人体表面肌肉电信号控制电机驱动电路，电机驱动电路分别驱动对应的电机运动，使机械手做出相应的动作。