CN209615522U - 一种教育机器人的机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种教育机器人的机械臂，涉及机器人领域，包括机械手夹持部分和用于驱动机械手夹持部分运动的驱动臂部分；本实用中的驱动臂部分可以实现多个自由度的运动，从而带动机械手夹持部分进行多个自由度的运动，使得装置的工作空间范围大，动作灵活，通用性强，从而提高装置的实用性；本实用通过转动夹板，使得夹板可以与安装块分离，从而有利于夹板的清理与更换，减小装置的使用难度；本实用通过称重传感器可以检测夹板夹持的物体的质量，从而有利于教学人员的教学，提高装置的实用性；且通过压力传感器可以检测夹板与被夹持物体之间的压力，从而避免夹板与被夹持物体之间的压力过大对被夹持物体造成损伤。

Description

一种教育机器人的机械臂

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，具体是一种教育机器人的机械臂。

背景技术

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作。

参阅中国专利公开号CN 207606840 U，一种教育机器人的机械臂，其在使用时，第一电动机驱动转动支架绕第一电动机转动，第二电动机驱动转轴转动，实现与转轴连接的部分可以360度旋转，方便手臂抓取部分夹取不同位置、不同形状的物品，连接杆与固定杆构成平行四边形结构，固定杆固定不动，连接杆可以转动，直线电机伸缩驱使与固定杆平行的连接杆位置发生改变，同时转轴转动，可以实现手臂抓取部分的上下左右移动，手臂抓取部分包括抓取夹、第三电机，第三电机驱动抓取夹的张开和夹紧动作；但是其在使用时，其中手臂抓取部分的夹板不能方便的拆卸，从而不利于夹板的清洗与更换，且其自由度虽比一般的机械手臂加强，但是其自由度还是不足，影响其通用性。

实用新型内容

1.要解决的问题

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种教育机器人的机械臂，在使用时，通过转动夹板，使得夹板可以与安装块分离，从而有利于夹板的清理与更换，减小装置的使用难度，从而解决了上述背景故事中提到的问题。

2.技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种教育机器人的机械臂，包括机械手夹持部分和用于驱动机械手夹持部分运动的驱动臂部分，驱动臂部分和机械手夹持部分相互连接，所述驱动臂部分由转轴一、机械子臂一、电动机一、底座、电动机二、机械子臂二、电动机三、电动机四、机械子臂四、转轴二、机械子臂三和转轴三组成，所述底座的上表面固定连接有电动机一，电动机一的输出端固定连接有竖直设置的机械子臂一，机械子臂一远离电动机一的一端通过转轴一转动连接机械子臂二的一端，且机械子臂一上安装有用于驱动转轴一转动的电动机二；所述机械子臂二的另一端通过转轴二转动连接机械子臂三的一端，且机械子臂二上安装有用于驱动转轴二转动的电动机三；所述机械子臂三的另一端通过转轴三转动连接机械子臂四的一端，且机械子臂三上安装有用于驱动转轴三转动的电动机四；所述机械手夹持部分由夹板、转盘、电动机五、安装块和连接板组成，所述连接板与机械子臂四连接，且连接板上安装有电动机五，电动机五的输出端固定连接转盘的一侧转动中心，且转盘与电动机五相背的一侧设有两个安装块，两个安装块均螺纹连接有两个对称设置的夹板，且其中一个安装块与转盘固定连接，另一个安装块与转盘滑动连接，其中转盘内安装有用于驱动此安装块滑动的气缸。

作为本实用新型进一步的方案：所述机械子臂四上安装有称重传感器，且连接板安装在称重传感器的承重端上，称重传感器可以检测夹板夹持的物体的质量，从而有利于教学人员的教学。

作为本实用新型进一步的方案：两个夹板相对的面均固定连接有压力传感器，通过压力传感器可以检测夹板与被夹持物体之间的压力。

作为本实用新型进一步的方案：所述底座上的安装孔采用腰型孔，通过腰型孔方便底座的安装。

作为本实用新型进一步的方案：所述电动机一、电动机二、电动机三、电动机四和电动机五均为伺服电机，可以实现正反转调节和小角度精确调节。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用中的驱动臂部分可以实现多个自由度的运动，从而带动机械手夹持部分进行多个自由度的运动，使得装置的工作空间范围大，动作灵活，通用性强，从而提高装置的实用性；

2、本实用通过转动夹板，使得夹板可以与安装块分离，从而有利于夹板的清理与更换，减小装置的使用难度；

3、本实用通过称重传感器可以检测夹板夹持的物体的质量，从而有利于教学人员的教学，提高装置的实用性；且通过压力传感器可以检测夹板与被夹持物体之间的压力，从而避免夹板与被夹持物体之间的压力过大对被夹持物体造成损伤。

附图说明

图1为一种教育机器人的机械臂的结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图3为一种教育机器人的机械臂的局部主视结构示意图。

图中：转轴一1、机械子臂一2、电动机一3、底座4、电动机二5、机械子臂二6、电动机三7、电动机四8、机械子臂四9、夹板10、转轴二11、机械子臂三12、转轴三13、压力传感器14、转盘15、电动机五16、安装块17、称重传感器18、连接板19。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种教育机器人的机械臂，包括机械手夹持部分和用于驱动机械手夹持部分运动的驱动臂部分，驱动臂部分和机械手夹持部分相互连接，所述驱动臂部分由转轴一1、机械子臂一2、电动机一3、底座4、电动机二5、机械子臂二6、电动机三7、电动机四8、机械子臂四9、夹板10、转轴二11、机械子臂三12和转轴三13组成，所述底座4的上表面固定连接有电动机一3，电动机一3的输出端固定连接有竖直设置的机械子臂一2，机械子臂一2远离电动机一3的一端通过转轴一1转动连接机械子臂二6的一端，且机械子臂一2上安装有用于驱动转轴一1转动的电动机二5；所述机械子臂二6的另一端通过转轴二11转动连接机械子臂三12的一端，且机械子臂二6 上安装有用于驱动转轴二11转动的电动机三7；所述机械子臂三12的另一端通过转轴三13转动连接机械子臂四9的一端，且机械子臂三12上安装有用于驱动转轴三13转动的电动机四8；通过电动机一3工作，使得机械子臂一2在平面内做回转转动，且通过电动机二5、电动机三7和电动机四8的工作，分别使得机械子臂二6、机械子臂三12和机械子臂四9均做俯仰摆动。

请参阅图1和图2，所述机械手夹持部分由夹板10、转盘15、电动机五16、安装块 17和连接板19组成，所述连接板19与机械子臂四9连接，且连接板19上安装有电动机五16，电动机五16的输出端固定连接转盘15的一侧转动中心，且转盘15与电动机五16 相背的一侧设有两个安装块17，两个安装块17均螺纹连接有两个对称设置的夹板10，且其中一个安装块17与转盘15固定连接，另一个安装块17与转盘15滑动连接，其中转盘 15内安装有用于驱动此安装块17滑动的气缸(图中未画出)，通过电动机五16工作，使得转盘15转动，且通过气缸的伸缩驱动可以带动两个安装块17和两个夹板10运动，当两个夹板10相向运动时，通过两个夹板10可以夹持物品，且通过驱动臂部分多个自由度的运动，从而带动机械手夹持部分进行运动，从而使得装置的工作空间范围大，动作灵活，通用性强，从而提高装置的实用性。

通过转动夹板10，使得夹板10可以与安装块17分离，从而有利于夹板10的清理与更换，减小装置的使用难度。

请参阅图3，所述机械子臂四9上安装有称重传感器18，且连接板19安装在称重传感器18的承重端上，称重传感器18的规格型号为：PTS124-133G，称重传感器18可以检测夹板10夹持的物体的质量，从而有利于教学人员的教学，提高装置的实用性，两个夹板10相对的面均固定连接有压力传感器14，且压力传感器14的规格型号为：DJSX-50，通过压力传感器14可以检测夹板10与被夹持物体之间的压力，压力传感器14和称重传感器18均通过信号线与机器人主体中的主控制器的输入端电性连接，且通过控制器后，通过机器人主体中的显示屏显示出来，从而使得夹板10与被夹持物体之间的压力以及被夹持物体的重量可视化，从而避免夹板10与被夹持物体之间的压力过大对被夹持物体造成损伤，从而提高装置的实用性。

所述底座4上的安装孔采用腰型孔，通过腰型孔方便底座4的安装。

所述电动机一3、电动机二5、电动机三7、电动机四8和电动机五16均为伺服电机，可以实现正反转调节和小角度精确调节，且电动机一3、电动机二5、电动机三7、电动机四8和电动机五16的规格型号均为：YS6322。

本实用新型中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。上述用电元件通过电源线(图中未画出)与市电连接，通过市电供电。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“前”、“后”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制，本实用新型中，还需要说明的是，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型连接，也可以是机械连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以通过具体情况理解术语在本实用新型中的具体含义。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种教育机器人的机械臂，包括机械手夹持部分和用于驱动机械手夹持部分运动的驱动臂部分，驱动臂部分和机械手夹持部分相互连接，其特征在于，所述驱动臂部分由转轴一(1)、机械子臂一(2)、电动机一(3)、底座(4)、电动机二(5)、机械子臂二(6)、电动机三(7)、电动机四(8)、机械子臂四(9)、转轴二(11)、机械子臂三(12)和转轴三(13)组成，所述底座(4)的上表面固定连接有电动机一(3)，电动机一(3)的输出端固定连接有竖直设置的机械子臂一(2)，机械子臂一(2)远离电动机一(3)的一端通过转轴一(1)转动连接机械子臂二(6)的一端，且机械子臂一(2)上安装有用于驱动转轴一(1)转动的电动机二(5)；所述机械子臂二(6)的另一端通过转轴二(11)转动连接机械子臂三(12)的一端，且机械子臂二(6)上安装有用于驱动转轴二(11)转动的电动机三(7)；所述机械子臂三(12)的另一端通过转轴三(13)转动连接机械子臂四(9)的一端，且机械子臂三(12)上安装有用于驱动转轴三(13)转动的电动机四(8)；所述机械手夹持部分由夹板(10)、转盘(15)、电动机五(16)、安装块(17)和连接板(19)组成，所述连接板(19)与机械子臂四(9)连接，且连接板(19)上安装有电动机五(16)，电动机五(16)的输出端固定连接转盘(15)的一侧转动中心，且转盘(15)与电动机五(16)相背的一侧设有两个安装块(17)，两个安装块(17)均螺纹连接有两个对称设置的夹板(10)，且其中一个安装块(17)与转盘(15)固定连接，另一个安装块(17)与转盘(15)滑动连接，其中转盘(15)内安装有用于驱动此安装块(17)滑动的气缸。

2.根据权利要求1所述的一种教育机器人的机械臂，其特征在于，所述机械子臂四(9)上安装有称重传感器(18)，且连接板(19)安装在称重传感器(18)的承重端上。

3.根据权利要求1所述的一种教育机器人的机械臂，其特征在于，两个夹板(10)相对的面均固定连接有压力传感器(14)。

4.根据权利要求1所述的一种教育机器人的机械臂，其特征在于，所述底座(4)上的安装孔采用腰型孔，通过腰型孔方便底座(4)的安装。

5.根据权利要求1所述的一种教育机器人的机械臂，其特征在于，所述电动机一(3)、电动机二(5)、电动机三(7)、电动机四(8)和电动机五(16)均为伺服电机。