專利名稱：基于智能體及無線組網(wǎng)的移動(dòng)機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于先進(jìn)制造和自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種移動(dòng)機(jī)械手。
背景技術(shù)：
互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及及應(yīng)用是人類進(jìn)入信息社會(huì)的一個(gè)主要標(biāo)志。它是信息傳輸網(wǎng) 絡(luò)與信息處理計(jì)算機(jī)相互融合的產(chǎn)物，它使人類社會(huì)進(jìn)入“網(wǎng)絡(luò)即計(jì)算機(jī)”的時(shí)代，人們可 以在網(wǎng)上找到資源，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的存儲(chǔ)資料。同樣，“物聯(lián)網(wǎng)”概念的提出標(biāo)志著信息社會(huì) 的新的發(fā)展方向，并已成為目前研究的熱點(diǎn)問題。按約定的協(xié)議，“物聯(lián)網(wǎng)”把任何物品與互 聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)另I」、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng) 絡(luò)。它是互聯(lián)網(wǎng)的延伸的擴(kuò)展，標(biāo)志了其新的發(fā)展方向。“物聯(lián)網(wǎng)”以其驚人的速度滲透到 我們生活的各個(gè)方面。新型人工智能技術(shù)的興起的同時(shí)，也帶給我們更先進(jìn)的控制理念。智能體(Agent) 的便是信息社會(huì)中提出來的又一新概念。智能體(Agent)具有一定的智能，它可以自主性 地適應(yīng)外界環(huán)境。采用這一新技術(shù)之后，電腦就可以真正擁有類似人類大腦的局部的“思考 功能”，從只能簡(jiǎn)單地完成人的各種指令的狀態(tài)下脫穎而出，更好地發(fā)揮電腦的作用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于智能體與無線網(wǎng)絡(luò)的新型的移動(dòng)機(jī)械手裝置。 本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種基于智能體及無線組網(wǎng)的移動(dòng)機(jī)械手，包括，安裝有車輪的底盤，在底盤上 設(shè)置有機(jī)械手臂，所述的移動(dòng)機(jī)械手包括固定在底盤上的三個(gè)或三個(gè)以上的智能體節(jié)點(diǎn)， 在機(jī)械手臂的每個(gè)關(guān)節(jié)處也各固定有一個(gè)智能體節(jié)點(diǎn)，所述的智能體節(jié)點(diǎn)包括無線通信模 塊、與該無線通信模塊分別相連的DSP處理模塊、輸入輸出接口、傳感器模塊及天線。作為優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的移動(dòng)機(jī)械手，所述的無線通信模塊由帶定位引 擎的射頻芯片及其外圍電路；所述的帶定位引擎的射頻芯片為CC2431芯片。本實(shí)用新型中，借助智能體與無線網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)機(jī)械手的各關(guān)節(jié)部都成為小型“物聯(lián) 網(wǎng)”中的一節(jié)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械手的二合一控制，既能通過智能體實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的自適應(yīng)控 制，又可人為地遠(yuǎn)程無線控制。自適應(yīng)控制中，智能體通過對(duì)外界環(huán)境的監(jiān)測(cè)，做出自動(dòng)決 策，對(duì)機(jī)械手的自動(dòng)控制。遠(yuǎn)程無線控制則為決策人對(duì)機(jī)械手的控制。與傳統(tǒng)的信號(hào)線控 制的機(jī)械手相比，其很大程度上減少了繁冗導(dǎo)線所帶來的不便。同時(shí)也減少了機(jī)械手的制 造成本。

圖1本實(shí)用新型的基于CC23431和DSP的智能體的結(jié)構(gòu)框圖。圖2本實(shí)用新型的基于智能體及無線組網(wǎng)的移動(dòng)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)框圖。附圖標(biāo)記1底盤2車輪3智能體節(jié)點(diǎn)4機(jī)械手臂
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型，參見圖1，智能體硬件邏輯結(jié)構(gòu)包括CC2431 無線通信模塊、DSP處理模塊、輸入輸出接口、傳感器模塊及電源模塊。其通信模塊以 CC2431為核心，信息處理部分則以DSP為核心。通信模塊與處理模塊的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了無 線信號(hào)的處理與決策。在控制器選用上，CC2431與DSP均為低成本、低功耗、小體積、高性 能的RISC微控制器。降低了功耗的要求，極大延長(zhǎng)了智能體無線終端的使用時(shí)間。首先，通過編程口，實(shí)現(xiàn)智能體應(yīng)用層的編程。智能體用于監(jiān)測(cè)周圍環(huán)境參數(shù)時(shí)， 傳感器將獲得數(shù)據(jù)傳送至CC2431，CC2431對(duì)所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D處理后，無線廣播或單播至 網(wǎng)絡(luò)中的鄰居節(jié)點(diǎn)或中心節(jié)點(diǎn)。當(dāng)智能體用于機(jī)構(gòu)位姿調(diào)整而需要較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算處 理時(shí)，如定位坐標(biāo)值計(jì)算等，CC2431先將收到的定位坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳送至DSP，DSP計(jì)算得出獲 取目標(biāo)位姿所需坐標(biāo)差值、機(jī)械手位姿調(diào)整路徑等運(yùn)動(dòng)控制信息，處理完畢后將數(shù)據(jù)再次 傳送至CC2431進(jìn)行控制信息的廣播發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂的位姿調(diào)整。智能體提供豐富的輸入輸出口擴(kuò)展功能，包括傳感器擴(kuò)展口、標(biāo)準(zhǔn)的控制口等。方 便于功能及應(yīng)用方面的擴(kuò)展。參見圖2，移動(dòng)機(jī)械手安裝在三輪車底盤上面，并在車底盤上安裝四個(gè)智能 塊，在機(jī)械手臂的每個(gè)關(guān)節(jié)處也安裝一個(gè)智能體。上電后，安裝在底盤中心的中心節(jié)點(diǎn) (Coordinator)自動(dòng)組織形成一個(gè)小型“物聯(lián)網(wǎng)”，并將其它加入到該網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)絡(luò)形成 后，各個(gè)智能體節(jié)點(diǎn)根據(jù)位置的不同，具有不同的功能。其中，底盤上的四周的幾個(gè)節(jié) 點(diǎn)(FFD)基準(zhǔn)坐標(biāo)系參考節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)為機(jī)械手臂上的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)(RFD)提供參考基準(zhǔn)。同 時(shí)，手臂上的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)自動(dòng)通過智能體的定位功能，獲得定位坐標(biāo)值，并發(fā)送到中心節(jié)點(diǎn) (Coordinator)，中心節(jié)點(diǎn)(Coordinator)根據(jù)坐標(biāo)值，得出機(jī)械手臂的位姿，并根據(jù)實(shí)際 需要，計(jì)算坐標(biāo)差值，并向各節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令，調(diào)整節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，獲得所需位姿。以上完成機(jī)械手 上下位置的調(diào)整。移動(dòng)機(jī)械手的三個(gè)輪上均安裝有一智能體，實(shí)現(xiàn)輪的轉(zhuǎn)向及速度控制。該控制由 操作者過程控制實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求一種基于智能體及無線組網(wǎng)的移動(dòng)機(jī)械手，包括安裝有車輪的底盤，在底盤上設(shè)置有機(jī)械手臂，其特征在于，所述的移動(dòng)機(jī)械手包括固定在底盤上的三個(gè)或三個(gè)以上的智能體節(jié)點(diǎn)，在機(jī)械手臂的每個(gè)關(guān)節(jié)處也各固定有一個(gè)智能體節(jié)點(diǎn)，所述的智能體節(jié)點(diǎn)包括無線通信模塊、與該無線通信模塊分別相連的DSP處理模塊、輸入輸出接口、傳感器模塊及天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的移動(dòng)機(jī)械手，其特征在于，所述的無線通信模塊由帶定位 引擎的射頻芯片及其外圍電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的移動(dòng)機(jī)械手，其特征在于，所述的帶定位引擎的射頻芯片 為CC2431芯片。
專利摘要本實(shí)用新型屬于先進(jìn)制造和自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及基于智能體及無線組網(wǎng)的移動(dòng)機(jī)械手，包括安裝有車輪的底盤，在底盤上設(shè)置有機(jī)械手臂，其特征在于，所述的移動(dòng)機(jī)械手包括固定在底盤上的三個(gè)或三個(gè)以上的智能體節(jié)點(diǎn)，在機(jī)械手臂的每個(gè)關(guān)節(jié)處也各固定有一個(gè)智能體節(jié)點(diǎn)，所述的智能體節(jié)點(diǎn)包括無線通信模塊、與該無線通信模塊分別相連的DSP處理模塊、輸入輸出接口、傳感器模塊及天線。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的信號(hào)線控制的機(jī)械手相比，其很大程度上減少了繁冗導(dǎo)線所帶來的不便，同時(shí)也減少了機(jī)械手的制造成本。
文檔編號(hào)B25J13/00GK201664924SQ20102015277
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者丁承君, 劉希茂, 段萍 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)