(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210393492.X (22)申请日 2022.04.14 (71)申请人 深圳职业 技术学院 地址 518000 广东省深圳市南 山区西丽 街 道西丽湖镇西丽湖畔 (72)发明人 甘增康　任雨　李晓琳　甘爱芬　 (74)专利代理 机构 武汉菲翔 知识产权代理有限 公司 42284 专利代理师 刘谷红 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种基于机器视觉的柔性机械臂振动控制 系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于机器视觉的柔性机 械臂振动控制系统， 包括底座和转动座， 底座顶 部的中部与转动座的底部固定连接， 所述转动座 的表面固定连接有驱动轴， 驱动轴的表面固定连 接有支撑臂， 所述支撑臂顶端的中部固定连接有 转动件， 转动件的外表面固定连接有副臂， 本发 明涉及柔性机械臂智控技术领域。 该基于机器视 觉的柔性机械臂振动控制系统， 可以采取削弱的 方式降低柔性机械臂在运转过程中其副臂与主 臂之间交互所产生的振动， 而且在削弱过程中并 不会出现导致柔性机械臂使用效果出现偏差的 情况， 这样一来便保证了整体设备的使用效果， 避免了在控制振动时导致柔性机械臂使用效果 削弱的情况， 给整体加工过程带来了保障。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 114800495 A 2022.07.29 CN 114800495 A 1.一种基于机器视觉的柔性机械臂振动控制系统， 包括底座(1)和转动座(2)， 所述底 座(1)顶部的中部与转动座(2)的底部固定连接， 其特征在于： 所述转动座(2)的表 面固定连 接有驱动轴(3)， 并且驱动轴(3)的表面固定连接有支撑臂(4)， 所述支撑臂(4)顶端的中部 固定连接有转动件(5)， 所述转动件(5)的外表面固定连接有副臂(6)， 并且副臂(6)外表面 的顶部固定连接有固定架(7)， 所述副臂(6)的右端固定连接有连接轴(8)， 并且连接轴(8) 的表面固定连接有卡接件(9)， 所述卡接件(9)的表 面固定连接有夹持手， 所述转动座(2)与 转动件(5)之间和副臂(6)与连接轴(8)之间均通过导管固定连接， 所述支撑臂(4)与副臂 (6)表面的中部均开设有缓震槽 。 2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的柔性机械臂振动控制系统， 其特征在于： 所述缓震槽内腔两侧之间的表 面均贯穿有固定杆(10)， 两个所述固定杆(10)之间固定连接 有阻尼球(11)， 所述固定杆(10)均远离阻尼球(11)的一端均贯穿支撑臂(4)并延伸至支撑 臂(4)的内腔， 所述固定杆(10)的另一端与支撑臂(4)的内腔之间转动连接 。 3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的柔性机械臂振动控制系统， 其特征在于： 所述固定杆(10)外表面的中部且位于支撑臂(4)的内腔固定连接有连接齿轮(12)， 并且连 接齿轮(12)外表 面的底部啮合有驱动齿轮(13)， 所述驱动齿轮(13)外表 面的中部固定连接 有驱动轴(14)。 4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的柔性机械臂振动控制系统， 其特征在于： 所述驱动轴(14)外表面中部的两侧均套设有固定套， 并且固定套外表面的顶部和底部均与 支撑臂(4)的内腔固定连接， 所述驱动轴(14)的两端均贯穿支撑臂(4)并延伸至支撑臂(4) 的外部。 5.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的柔性机械臂振动控制系统， 其特征在于： 所述驱动轴(14)的两端均固定连接有转向电机(15)， 并且转向电机(15)的外表 面通过安装 件与支撑臂(4)的表面固定连接 。 6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的柔性机械臂振动控制系统， 其特征在于： 所述缓震槽内腔两侧之间的顶部和底部与顶部和底部之间的中部分别固定连接有振动传 感器(16)和无线 充电器(17)。 7.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的柔性机械臂振动控制系统， 其特征在于： 所述阻尼球(11)内腔顶部和底部 之间的中部均固定连接有恒速电机(18)， 并且两个恒速电 机(18)之间的中部固定连接有转轴(19)， 所述 转轴(19)表面的两侧均开设有卡槽 。 8.根据权利要求7所述的一种基于机器视觉的柔性机械臂振动控制系统， 其特征在于： 所述阻尼球(11)内腔顶部和底部的表 面均固定连接有无线充电接收介质(20)， 并且恒速电 机(18)的输入端通过 连接线(21)与无线 充电接收介质(20)之间电性连接 。 9.根据权利要求7所述的一种基于机器视觉的柔性机械臂振动控制系统， 其特征在于： 所述阻尼球(1 1)内腔两侧之间的中部且位于卡槽的内腔滑动连接有卡 块(22)。 10.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的柔性机械臂振动控制系统， 其特征在 于： 所述振动传感器(16)的输出端与分析模组(23)的输入端连接， 并且分析模组(23)的输 出端与具体性控制器(24)的输入端 连接， 所述具体项控制器(2 4)分别与转向电机(15)和恒 速电机(18)实现双向连接， 并且转向电机(15)和恒速电机(18)均与检测模块(25)的输入端 连接， 所述检测模块(25)的输出端与视 觉反馈模块(26)的输入端连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114800495 A 2一种基于机 器视觉的柔性机械臂振动控制系统 技术领域 [0001]本发明涉及 柔性机械臂智控技术领域， 具体为一种基于机器视觉的柔性机械臂振 动控制系统。 背景技术 [0002]近年来， 随着机器人技术的发展， 应用高速度、 高精度、 高负载自重比的机器人结 构受到工业和 航空航天领域的关注， 由于运动过程中关节和连杆 的柔性效应的增加， 使结 构发生变形从而使任务执行的精度降低， 所以， 机器人机械臂结构柔性特征必须予以考虑， 实现柔性机械臂高精度有效控制也必须考虑系统动力学特性， 柔性机械臂是一个非常复杂 的动力学系统， 其动力学方程具有非线性、 强耦合、 实变等特点， 而进行柔性臂动力学问题 的研究， 其模型的建立是极其重要的， 柔性机械臂 不仅是一个刚柔耦合的非线性系统， 而且 也是系统动力学特性与控制特性相互耦合即机电耦合的非线性系统， 动力学建模的目的是 为控制系统描述及控制 器设计提供依据， 一般控制系统的描述(包括时域的状态空间描述 和频域的传递函数描述)与传感器/执行器的定位， 从执行器到传感器的信息传递以及机械 臂的动力学 特性密切相关。 [0003]现有的机械臂振动抑制方法大多以传统的技术方法为主， 大多采用提高机械臂的 机械结构刚度、 降低各个传动部件的间隙、 增加阻尼等被动减振方法， 这些现有的机械臂减 振方法缺点明显： 大幅度增大机械臂重量和体积、 增大整体功耗和整体成本， 且减振效果 差。 发明内容 [0004](一)解决的技 术问题 [0005]针对现有技术的不足， 本发明提供了一种基于机器视觉的柔性机械臂振动控制系 统， 该减振系统能有效解决上述背景技术中所提出 的问题， 本系统采用机器视觉及智能控 制算法技术， 实现了非接触的柔性机械臂振动测量， 避免了传统接触式振动测量方法对机 械臂结构特性产生影响的缺点， 在视觉精确测 量反馈的基础上， 本发明提出了一种利用变 阻尼器的主动振动控制方法， 降低柔性机械臂在运转过程中其副臂与主臂之间交互所产生 的振动， 而且在振动抑制的过程中并不会出现导致柔性机械臂使用效果及运动精度出现偏 差的情况， 本系统方法经过实验测试有效， 减振效果良好、 稳定性高， 可以有效降低柔性机 械臂的整体成本， 同时保证机 械臂的振动抑制效果， 具有广阔的应用前 景。 [0006](二)技术方案 [0007]为实现以上目的， 本发明通过以下技术方案予以实现： 一种基于机器视觉 的柔性 机械臂振动控制系统， 包括底座和转动座， 所述底座顶部的中部与转动座的底部固定连接， 所述转动座的表面固定连接有驱动轴， 并且驱动轴的表面固定连接有支撑臂， 所述支撑臂 顶端的中部固定连接有转动件， 所述转动件的外表面固定连接有副臂， 并且副臂外表面的 顶部固定连接有固定架， 所述副臂的右端固定连接有连接轴， 并且连接轴的表面固定连接说　明　书 1/4 页 3 CN 114800495 A 3