一种户外表演机器人电气系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种户外表演机器人电气系统。包括机器人本体、主控器、编码器、变频器和长度传感器，所述机器人本体包括回转机构、机器人翅膀部分、机器人一级臂部分、机器人二级臂部分、机器人三级臂部分，所述机器人本体各部位各自设有驱动电机，所述变频器与所述机器人本体各部位的驱动电机连接，所述编码器安装在所述回转机构上，所述主控器采用PLC。本实用新型专利技术提供的户外表演机器人电气系统，控制简单、结构合理、灵活、安全、能够对机器人各机构表演动作进行无级调速控制，并能够精确按整机要求控制各动作速度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种户外表演机器人电气系统。包括机器人本体、主控器、编码器、变频器和长度传感器，所述机器人本体包括回转机构、机器人翅膀部分、机器人一级臂部分、机器人二级臂部分、机器人三级臂部分，所述机器人本体各部位各自设有驱动电机，所述变频器与所述机器人本体各部位的驱动电机连接，所述编码器安装在所述回转机构上，所述主控器采用PLC。本技术提供的户外表演机器人电气系统，控制简单、结构合理、灵活、安全、能够对机器人各机构表演动作进行无级调速控制，并能够精确按整机要求控制各动作速度。【专利说明】一种户外表演机器人电气系统
本技术涉及一种户外表演机器人电气系统，特别涉及一种超大型户外表演机器人电气系统。
技术介绍
随着计算机和传感器技术的不断进步，机器人技术也得到快速发展。在工业制造、航天和军事领域人们对机器人的应用已经相当成熟，人们开始考虑将机器人技术应用于民间表演，供人们娱乐。超大型户外表演及其机器人就是其中一种。目前，世界上仅有的超大型户外表演类机器人为新加坡仙鹤芭蕾，其在表演时有六个动作，整体回转、一级臂起落、二级臂起落、三级臂(仙鹤头)左右摆动、三级臂(仙鹤头)上下摆动，三级臂(仙鹤头)转动。其中，整体回转、一、二级臂起落三个动作为液压驱动，其余头部的三个动作均为电机驱动，且头部很小。翅膀扇动是喷水代替，不是机械驱动。该设计控制较为复杂，不能够实现机器人各机构表演动作的无级调速控制，不能够精确按整机要求控制各动作的速度，因而不能做到灵活、安全可靠，不能很好的给予大众体验机器人的运动功能。本技术超大型户外表演机器人由五个动作组成，分别是整体回转、一级臂起落、二级臂起落、三级臂(蝴蝶身体)起落、翅膀上下扇动。五个动作均由电动机带动液压泵，经液压阀驱动液压油缸，从而实现上述运动。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种控制简单、结构合理、灵活、安全、能够对机器人各机构表演动作进行无级调速控制，并能够精确按整机要求控制各动作速度的超大型户外表演及其机器人。为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案:—种户外表演机器人电气系统，包括机器人本体、主控器、编码器、变频器和长度传感器，其特征在于，所述机器人本体包括回转机构、机器人翅膀部分、机器人一级臂部分、机器人二级臂部分、机器人三级臂部分，所述机器人本体各部位各自设有驱动电机，所述变频器与所述机器人本体各部位的驱动电机连接，所述编码器安装在所述回转机构上。其中，所述变频器设有五个，分别为第一变频器、第二变频器、第三变频器、第四变频器和第五变频器；所述第一变频器与所述机器人一级臂部分驱动电机连接，所述第二变频器与所述机器人二级臂部分驱动电机连接，所述第三变频器与所述机器人三级臂部分驱动电机连接，所述第四变频器与所述机器人翅膀部分驱动电机连接，所述第五变频器与所述机器人回转机构驱动电机连接。。其中，所述机器人各部位驱动电机上各自设有驱动油缸，所述长度传感器设有四个，分别为长度第一传感器、第二长度传感器、第三长度传感器和第四长度传感器，所述第一长度传感器与所述一级臂驱动油缸连接，所述第二长度传感器与所述二级臂驱动油缸连接，所述第三长度传感器与所述三级臂驱动油缸连接，所述第四长度传感器与所述翅膀驱动油缸连接。。另外，所述户外表演机器人电气系统还包括控制操作面板，所述控制操作面板上设置启动、停止、急停按键。所述户外表演机器人电气系统还包括显示器。所述主控器采用PLC。所述PLC与所述变频器、长度传感器、编码器、显示器的通信选用CANOPEN总线连接。本技术产生的有益效果是:1、各级臂驱动电机均采用变频器驱动，从而实现电机的软启动和无级调速。2、实现了机构各动作的无级调速控制，可精确按整机要求控制各动作的速度。3、本技术超大型户外表演机器人由五个动作组成，五个动作均由电动机带动液压泵，经液压阀驱动液压油缸，控制简单、结构合理、灵活、安全可靠。【专利附图】【附图说明】附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中:图1是本技术一种户外表演机器人电气系统框图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，本技术户外表演机器人电气系统，包括机器人本体、主控器、编码器、变频器和长度传感器，其特征在于，所述机器人本体包括回转机构、机器人翅膀部分、机器人一级臂部分、机器人二级臂部分、机器人三级臂部分，所述机器人本体各部位各自设有驱动电机，所述变频器与所述机器人本体各部位的驱动电机连接，所述编码器安装在所述回转机构上，所述主控器采用PLC。其中，所述变频器设有五个，分别为第一变频器、第二变频器、第三变频器、第四变频器和第五变频器；所述第一变频器与所述机器人一级臂部分驱动电机连接，所述第二变频器与所述机器人二级臂部分驱动电机连接，所述第三变频器与所述机器人三级臂部分驱动电机连接，所述第四变频器与所述机器人翅膀部分驱动电机连接，所述第五变频器与所述机器人回转机构驱动电机连接。其中，所述机器人各部位驱动电机上各自设有驱动油缸，所述长度传感器设有四个，分别为第一长度传感器、第二长度传感器、第三长度传感器和第四长度传感器，所述第一长度传感器与所述一级臂驱动油缸连接，所述第二长度传感器与所述二级臂驱动油缸连接，所述第三长度传感器与所述三级臂驱动油缸连接，所述第四长度传感器与所述翅膀驱动油缸连接。另外，所述户外表演机器人电气系统还包括控制操作面板，所述控制操作面板上设置启动、停止、急停按键。所述户外表演机器人电气系统还包括显示器。所述主控器采用PLC0所述PLC与所述变频器、长度传感器、编码器、显示器的通信选用CANOPEN总线连接。本技术在使用时，将电源选用三相IOkV高压电源，之后经变压器将IOkV变为400V。由于各级臂驱动电机均采用变器驱动，从而可以实现电机的软启动和无级调速。在一级臂驱动油缸、二级臂驱动油缸、三级臂驱动油缸和翅膀驱动油缸上分别安装第一长传感器、第二长度传感器、第三长度传感器和第四长度传感器，用以检测油缸伸长量。控制器采集这些信号后，经处理计算出油缸的长度及速度，并反馈给变频器控制，实现各级臂及翅膀的精确控制。在回转机构上安装编码器，用于检测回转角度，控制器采集这些信号后，经处理计算出回转平台的角度及速度，并反馈给变频器控制，实现回转平台的精确控制。另外，由于主控器选用PLC，可靠性更高。设置控制操作面板，面板设置启动、停止、急停等按键，这些操作信号接入PLC输入点。设置显示器，用以进行工况监控、报警指示、故障存储、保养提示等。PLC与变频器、长度传感器、编码器、显示器的通信选用CAN0PEN总线。PLC具有以太网通信功能，以便与工控机等设备进行。另外，电源可采用发电机组替代。PLC与变频器、长度传感器、编码器、显示器的通信可选用 PR0FIBUS、PR0FINET、DeviceNet 等总线方式。最后应说明的是:以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种户外表演机器人电气系统，包括机器人本体、主控器、编码器、变频器和长度传感器，其特征在于，所述机器人本体包括回转机构、机器人翅膀部分、机器人一级臂部分、机器人二级臂部分、机器人三级臂部分，所述机器人本体各部位各自设有驱动电机，所述变频器与所述机器人本体各部位的驱动电机连接，所述编码器安装在所述回转机构上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：耿跃海，
申请(专利权)人：常州超感官智能装备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：