具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，一种抓取机械手防滑控制系统由滑觉传感器、信号调理电路、上位机PC、单片机以及驱动电机组成，滑觉传感器安装在抓取机械手上，滑觉传感器与信号调理电路相连，上位机PC与信号调理电路相连，单片机系统分别与上位机PC和驱动电机机电连接。该抓取机械手防滑控制系统根据该传感器检测的压力不同，再根据反馈系统得到的信息进行对抓取力的调整，从而实现面对不同物质的物体实现不同力度的抓取。

本发明优选的采用的滑觉传感器为压阻式传感器，相比于压电传感器，压阻传感器还可以够检测静止状态下压力的变化情况。另外它自身信号搜集电路相对而言比较简单，而且是不需要电荷放大器的，然而压电传感器产生的电荷是比较容易被电磁所干扰的，即压阻传感器的抗干扰能力更强，更能应对不同环境下的抓取防滑工作。

本发明优选的，在实际使用安装在机械手上时，可以在机械手夹持器上设计一个凹槽，里面用一个弹簧顶着传感器，当传感器所受压力过大时可以通过压缩弹簧来减小压力，有效避免了机械手抓取物体时压阻传感器所受局部压力过大造成传感器损坏或者输出电压超过采集卡的最大输入电压，从而影响该抓取机械手防滑控制系统的性能。

实施例2

本发明还提供了一种抓取机械手，采用所述的抓取机械手防滑控制系统进行防滑控制。在有效提高机械手抓取精确度的同时，减轻了机械手在抓取作业过程中的滑移情况。

实施例3

本发明实施例提供了一种抓取机械手防滑控制系统的控制方法，具体流程如图3所示，具体步骤为：抓取机械手通过舵机实现抓取；抓取时产生滑动力；滑觉传感器检测到滑动信号；上位机PC通过信号调理电路将力信号转换成数字信号；单片机接受数字信号，控制舵机调整夹取力；消除滑移之后完成夹取。整个控制过程根据滑觉传感器检测的压力不同，再根据反馈系统得到的信息进行对抓取力的调整，从而实现面对不同物质的物体实现不同力度的抓取，有效减轻了机械手在抓取作业过程中的滑移情况。

其中，滑觉传感的控制过程如图2所示，通过主程序到ADC,GPIO,定时器，变量初始化再通过GPIO控制多路模拟开关选通一行然后再到选通下一行采用中断方式进行12列电极电压的采集再将12路电压信号存入FIFO，再计算13个触电接触信息选择受力最大触电序号和三维力信息再SPI将触电序号和三维力信息，最后SPI将触点序号和三维信号发给手指控制系统。

此外，本发明实施例还提供了一种新的反馈控制方案，即如何调整夹取力，首先通过实验找出滑动快慢不同时滑动信号特征值的区别，然后根据滑动快慢不同滑动特征值的不同，上位机信号处理后发送不同的指令给单片机，单片机根据接收到指令的不同增加不同的夹持力，这样当被抓取物体滑动较快时，机械手夹持力就能快速增加，来减少物体的滑动时间防止脱落。

控制机械手的抓取力从实际上来讲就是去控制电机转动，去搜集转动圈数和夹取力之间的数学关系，再通过改变电机转动的圈数从而改变夹持力，所以我们主要研究根据检测的滑觉信号对电机进行控制。通常在夹取物体时首先需要跟被抓取物体进行接触，然后再控制机械手达到预先设定的初始夹持力，当机械手以初始夹持力夹住物体之后机械手张开的角度要固定，然后再慢慢的将物体抬起，上位机这时就开始搜集滑觉信号并且对它进行变换处理，再把处理后的滑动判断结果发送给下位机，下位机再接收到有滑动信号指示后，机械手的夹持力就增大，如果搜集不到滑觉传感器信号的适合，机械手的夹持力就会保持固定，这时候就需要卸载可以控制电机反转来完成。

此外，本发明实施例还提供了单片机系统控制舵机的程序，即

*(&htim1)->Instance->CCR1 = 1500;

HAL_Delay(3000);

(&htim1)->Instance->CCR1 = 500;

HAL_Delay(3000);

(&htim1)->Instance->CCR1 = 2500;

HAL_Delay(3000);

*/

HAL_Delay(2000);

for(i=500;i<2500;i+=10)

{

(&htim1)->Instance->CCR1 = i;

HAL_Delay(10);

}

HAL_Delay(2000);

for(i=2500;i>500;i-=10)

{

(&htim1)->Instance->CCR1 = i;

HAL_Delay(10);

}/*(&htim1)->Instance->CCR1 = 1500;

HAL_Delay(3000);

(&htim1)->Instance->CCR1 = 500;

HAL_Delay(3000);

(&htim1)->Instance->CCR1 = 2500;

HAL_Delay(3000);

*/

HAL_Delay(2000);

for(i=500;i<2500;i+=10)

{

(&htim1)->Instance->CCR1 = i;

HAL_Delay(10);

}

HAL_Delay(2000);

for(i=2500;i>500;i-=10)

{

(&htim1)->Instance->CCR1 = i;

HAL_Delay(10);

}

此外，为了进一步论证本发明在抓取机械手防滑控制过程中有效性能，本发明实施例还提供了防滑抓取实验，选用ABB1410型号的机械手，制动盘为抓取对象，STM32型单片机，FSR-402型压阻传感器，32KGHV型舵机，采用上述抓取机械手防滑控制系统及方法进行防滑控制实验，具体实验流程如图4所示。

通过实验可得：本发明在有效提高机械手抓取精确度的同时，减轻了机械手在抓取作业过程中的滑移情况。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。