一种可声控智能机械臂的制作方法

本发明涉及是机械臂,具体的说,尤其涉及一种可声控智能机械臂。
背景技术:
1、在现有的技术条件下,需要大量的人力资源去操作机械手,钻井平台的空间本来就拥挤狭窄,让一群人挤在狭窄的空间难免会出现磕碰的事故。平台上噪音较大,导致现场沟通的效率低。 天气因素,导致工作无法进行。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种可声控智能机械臂,包括机械臂本体、声音接收单元、处理单元和执行单元;其中:
2、机械臂本体包括多个关节,这些关节通过电机或液压系统控制,用于实现手臂的运动和姿态调整;
3、信号接收单元包括声音接收模组、无线信号接收模组;其用于接收来自用户的声音指令或者遥控信号;
4、处理单元用于解析和识别声音指令或者解析无线指令信号,并将其转换为相应的控制信号;
5、执行单元接收处理单元发出的控制信号,同时驱动机械臂本体中的关节,从而实现声音或无线遥控指令所描述的动作。
6、优选的,声音接收模组包括以下组件和部件:
7、麦克风:麦克风是声音接收模块的核心组件,用于捕捉周围的声音信号;
8、预处理电路:预处理电路用于对从麦克风中接收到的声音信号进行初步的处理和放大;包括信号放大、滤波、去噪步骤,以增强声音信号的质量和可靠性;
9、模数转换器:模数转换器负责将麦克风捕捉到的模拟声音信号转换为数字形式;
10、数字信号处理单元:数字信号处理单元负责对数字化的声音信号进行处理,这包括声音识别、语音指令解析和声音特征提取;
11、通信接口:声音接收模块通常需要与处理单元或执行单元进行通信,以传输处理后的声音指令或相关数据;
12、控制电路和电源管理;用于管理声音接收模组的电源供应,同时还包括控制逻辑功能。
13、优选的,所述无线信号接收模组包括:
14、遥控器:操作者用来发送指令的设备,采用无线通信技术;
15、无线信号接收器:安装在机械臂控制系统内部的设备,负责接收来自遥控器的指令信号;
16、预处理电路:预处理电路用于对从无线信号接收器中接收到的信号进行初步的处理和放大;
17、数字信号处理单元:数字信号处理单元负责对数字化的声音信号进行处理;
18、通信模块:负责数据传输和通信;
19、控制电路和电源管理;用于管理无线信号接收模组的电源供应,同时还包括控制逻辑功能。
20、优选的,处理单元包括以下几个部分:
21、输入接口:处理单元的入口,负责接收来自外部的输入数据或信号;
22、控制单元:负责协调和控制整个处理单元内部各个部分的工作顺序和时序。
23、运算单元:执行各种算术和逻辑运算的部分;
24、寄存器:用于暂时存储数据或指令的小型存储单元;寄存器可以存储数据、地址、状态等信息;
25、时钟:提供处理单元内部各个部件同步工作的时序信号;
26、控制线路:用于传输控制信号和命令的通道以及用于控制数据的流动和处理单元的操作;
27、数据通路:连接运算单元、寄存器和控制单元的数据传输路径,包括数据总线、地址总线等;
28、输出接口:处理单元的出口,负责将处理结果输出到外部设备或其他系统中。
29、优选的,执行单元包括以下几个主要部分:
30、控制器:负责接收来自上层系统的指令或信号,并将其转化为具体的执行动作;
31、执行器:执行单元中负责产生机械运动或执行某种物理任务的部件;
32、传感器:用于监测执行器运动状态、环境条件或其他相关参数的设备;常见的传感器包括位置传感器、力传感器、压力传感器,用于提供反馈信息给控制器;
33、驱动器:用于驱动执行器的电子或机械设备,电机驱动器、液压泵驱动器,将控制信号转化为执行器所需的动力输出。
34、优选的,所述声音接收模块采用麦克风阵列,用以提高声音指令的接收精度和可可靠性。
35、优选的,处理单元采用嵌入式处理器或者基于人工智能的语音识别系统,以便实时地解析和响应声音指令。
36、优选的,所述遥控器是手持式遥控器或者台式控制面板或者安装在移动设备上的应用程序,发出遥控指令信号为数字信号。
37、优选的,无线通信技术为rf信号无线传输技术、蓝牙无线传输技术、wi-fi无线传输技术中的一种或多种。
38、与现有的技术相比,本发明的有益效果是:本发明可以使用声控系统在司钻房直接操作机械手;替代人工现场遥控器操作。本发明大大降低了现场投入人力的成本,通过司钻房来操作机械手,就可以省去了现场操作的人数,司钻房视野广阔,可以直接操作机械手,就不需要现场指挥以及现场操作遥控器的人了。这样大大节省了人力,并且可以省下极大的现场空间,只要空间宽阔,有落脚的地方就可以避免因为拥挤出现的碰撞,磕碰事故。
技术特征:
1.一种可声控智能机械臂,其特征在于,包括机械臂本体、声音接收单元、处理单元和执行单元;其中:
2.根据权利要求1所述的一种可声控智能机械臂,其特征在于,声音接收模组包括以下组件和部件:
3.根据权利要求1所述的一种可声控智能机械臂,其特征在于,所述无线信号接收模组包括:
4.根据权利要求1所述的一种可声控智能机械臂,其特征在于,处理单元包括以下几个部分:
5.根据权利要求1所述的一种可声控智能机械臂,其特征在于,执行单元包括以下几个主要部分:
6.根据权利要求1所述的一种可声控智能机械臂,其特征在于,所述声音接收模块采用麦克风阵列,用以提高声音指令的接收精度和可可靠性。
7.根据权利要求1所述的一种可声控智能机械臂,其特征在于,处理单元采用嵌入式处理器或者基于人工智能的语音识别系统,以便实时地解析和响应声音指令。
8.根据权利要求1所述的一种可声控智能机械臂,其特征在于,所述遥控器是手持式遥控器或者台式控制面板或者安装在移动设备上的应用程序,发出遥控指令信号为数字信号。
9.根据权利要求1所述的一种可声控智能机械臂,其特征在于,无线通信技术为rf信号无线传输技术、蓝牙无线传输技术、wi-fi无线传输技术中的一种或多种。
技术总结
本发明公开了一种可声控智能机械臂,包括机械臂本体、声音接收单元、处理单元和执行单元;本发明可以使用声控系统在司钻房直接操作机械手;替代人工现场遥控器操作。本发明大大降低了现场投入人力的成本,通过司钻房来操作机械手,就可以省去了现场操作的人数,司钻房视野广阔,可以直接操作机械手,就不需要现场指挥以及现场操作遥控器的人了。这样大大节省了人力,并且可以省下极大的现场空间,只要空间宽阔,有落脚的地方就可以避免因为拥挤出现的碰撞,磕碰事故;此外,本发明的声控跟手动是可以随意切换的,都是通过PLC进行对机械手的电控操作,加入了智能的声控模块软件,可以做到方便快捷的操作功能。
技术研发人员:赵琨,张健,姚海旭,李友真,张超,李毅松,裴文基,赵妍菲
受保护的技术使用者:山东联晟石油装备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/10
技术研发人员:赵琨,张健,姚海旭,李友真,张超,李毅松,裴文基,赵妍菲
技术所有人:山东联晟石油装备有限公司
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