CN103127723A - 机器人的手臂机构以及具有该手臂机构的机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机器人的手臂机构以及具有该手臂机构的机器人。该手臂机构包括一绕一设置于机身上的固定轴摆动的手臂、与手臂活动连接并且带动手臂摆动的滑动架，所述滑动架上固定有一被电机带动的弹簧。通过电机带动弹簧上下移动，从而通过弹簧又带动滑动架上下滑动，通过滑动架的上下滑动又带动手臂上下摆动，手臂与滑动架的刚性活动连接，但是滑动架与电机之间通过弹簧弹性活动连接，使得即使手臂被人为制动后，由于弹簧的弹性张力作用，电机依然能够转动，避免了因手臂被人为制动后导致电机或者滑动架被损坏的问题。
Description
【技术领域】
本发明属于机械自动化技术领域，涉及一种机器人的手臂机构以及具有该手臂机构的机器人。
【背景技术】
玩具机器人是属于机器人的一种，玩具机器人与人接触，其运动的手臂经常会被人为的强行制动，而传统的机械人手臂与机器人内部的电机与手臂通过刚性传动部件连接，当人为的强行将运动中的手臂弄停时，会导致电机或者传动部件损坏。
【发明内容】
本发明的目的就是为了解决现有技术存在的问题，提出了一种改进的机器人的手臂机构以及具有该手臂机构的机器人。
本发明的具体技术方案如下：
本发明提供一种机器人的手臂机构，其特征在于，该手臂机构包括一绕一设置于机身上的固定轴摆动的手臂、与手臂活动连接并且带动手臂摆动的滑动架，所述滑动架上固定有一被电机带动的弹簧。
所述手臂上设置一偏心轴，所述滑动架上设置一“回形针”形轴孔，所述偏心轴插接于所述轴孔内，所述滑动架上下滑动带动所述手臂上下摆动。
所述滑动架上设置有滑槽或/和滑轨，所述滑槽或滑轨分别与设置于机身上的滑轨或滑槽配合。
所述滑动架包括一桥形体，所述滑槽或/和滑轨分别位于桥形体的两端，所述桥形体搭接在位于电机两侧的滑轨或/和滑槽内，所述滑动架上的“回形针”形轴孔位于桥形体的一侧。
电机上固定一偏心轮，所述偏心轮带动所述滑动架上下滑动。
所述偏心轮被两根弹簧的中部夹住，两根弹簧的两端分别固定于所述桥形体的两端。
两根弹簧的一端为直条状，插接于所述桥形体的一端；另一端为多圈圆环，套接于固定在桥形体另一端的圆柱体上，所述圆柱体在所述滑动架滑动到最下端时与固定在机身上的限位块抵接。
所述偏心轮包括一偏心轴，所述偏心轴夹持被两根弹簧的中部夹持住。
所述桥形体的一端上部固定设置有一挡片，该挡片与设置在机身上的光电感应开关配合控制滑动停止的位置。
本发明还提供一种机器人，该机器人包括机身，其特征在于，该机器人还包括如上所述的手臂机构以及带动手臂机构运动的电机。
相较于现有技术，本发明有益的技术效果在于：
通过电机带动弹簧上下移动，从而通过弹簧又带动滑动架上下滑动，通过滑动架的上下滑动又带动手臂上下摆动，手臂与滑动架的刚性活动连接，但是滑动架与电机之间通过弹簧弹性活动连接，使得即使手臂被人为制动后，由于弹簧的弹性张力作用，电机依然能够转动，避免了因手臂被人为制动后导致电机或者滑动架被损坏的问题。而且在手臂的外界干扰力消除的情况下，由于手臂和滑动架重量较轻，弹簧由于依然能够带动滑动架和手臂运动。
【附图说明】
图1为本发明手臂机构与机器人部分机身组成的立体结构示意图；
图2为本发明另一状态时手臂机构与机器人部分机身组成的立体结构示意图；
图3为本发明滑动架从背面看的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。
实施例
如图1-3所示，本实施例提供一种机器人，该机器人10包括机身11、固定在机身11上的电机12以及手臂机构13，所述手臂机构13包括手臂131、滑动架132以及弹簧134，所述手臂131绕一转轴111上下摆动，所述转轴111固定设置在机身11上，在该手臂131上还设置一偏心轴1311，所述偏心轴1311位于该手臂131的一端，所述滑动架132上设置一“回形针”形的轴孔1321，该偏心轴1311插接于所述轴孔1321内，所述滑动架132上下滑动，同时带动所述手臂131上下摆动。
所述滑动架132包括一桥形体1322，与所述桥形体1322一体成型的把手1323与桥形体1322的上侧边相连接，所述轴孔1321设置于所述把手1323上。为了减轻重量，在所述把手的中心部分被镂空成一空洞1324，所述桥形体1322的一端的“桥墩”包括一挡板13221a和一挡块13221b，所述的挡板13221a和挡块13221b水平排列并且之间留有一定的具体，构成一滑槽13221，所述桥形体1322的另一端的“桥墩”包括一滑轨13222，桥形体1322设置有滑轨13222的一端“桥墩”外侧边固定一圆柱体13223，并且在该外侧边还开设有方形孔13224，在所述圆柱体13223上还固定连接有所述的弹簧134，所述弹簧134为包括一多圈圆环1341和两个直杆1342组成的扭杆弹簧，该扭杆弹簧的多圈圆环1341套接于所述圆柱体13223内，所述直杆1342的末端插接于所述挡块13221b内，在机身11上设置有一机身滑槽112与所述滑轨13222滑动配合，在机身11上也相应的设置有一机身滑轨113与所述滑槽13221滑动配合，在所述机身滑槽112的下端还设置有与所述机身滑槽一体成型的限位块1121，在滑动架132滑动到最下端时，所述圆柱体13223与所述限位块1121抵接。
所述电机12上还固定连接有一偏心轮121绕所述电机的转动轴转动，该偏心轮包括一圆轮1211以及在该圆轮1211的端面的边沿固定设置一柱体1212，所述弹簧134的两个直杆1342夹持住所述柱体1212，在所述桥形体1322的“桥面”上设置一圆形窗口13225与所述偏心轮121相对。
在桥形体1322设置有滑轨13222的一端“桥墩”外侧边还固定一挡片13226，该挡片13226设置于所述该“桥墩”外侧边的上端，在机身11上也设置有一光电感应开关114，所述光电感应开关114与所述挡片13226配合控制所述滑动架132滑动停止的位置，在所述滑动架132滑动到最上端时，所述挡片13226挡住所述光电感应开关114的红外线。
该机器人手臂运动的原理如下：
由于偏心轮121的柱体1212被所述弹簧134的两个直杆1342夹持住，当电机12带动所述偏心轮的柱体1212作上下回旋运动，上下回旋运动的柱体1212带动所述弹簧134上下振动，上下振动的弹簧134在弹簧的弹力作用带动所述滑动架132作上下滑动，上下滑动的滑动架再带动手臂131上下摆动。当手臂131摆动到最高位置处时，所述滑动架132滑落到最下端，受限位块1121将圆柱体13223挡住的原因，所述滑动架132滑落到最下端时不再因重力原因掉落或者脱轨，当手臂131回落到最低位置处时，所述滑动架132上滑到最上端。为了使机器人在手臂131停止摆动时能够使手臂回落到最低位置，则要使滑动架132在电机接受到停止转动的命令时依然能够停靠在最上端位置，所以在机身上设置光电感应开关114，当滑动架132运动到中部路程时电机接收到停止转动的命令，但是电机不会立刻停止，只有当滑动架132滑动到最上端，使所述挡片13226挡住所述光电感应开关114的红外线时才停止转动，此时滑动架132滑动到最上端，手臂131也回落到最低点。
通过电机带动弹簧上下移动，从而通过弹簧又带动滑动架上下滑动，通过滑动架的上下滑动又带动手臂上下摆动，手臂与滑动架的刚性活动连接，但是滑动架与电机之间通过弹簧弹性活动连接，使得即使手臂被人为制动后，由于弹簧的弹性张力作用，电机依然能够转动，避免了因手臂被人为制动后导致电机或者滑动架被损坏的问题。而且在手臂的外界干扰力消除的情况下，由于手臂和滑动架重量较轻，弹簧由于依然能够带动滑动架和手臂运动。
本领域的普通技术人员在上述的实施例的基础上还可以作很多变形和改进，例如：改变弹簧与桥形体的固定连接方式；改变桥形体和机身上滑槽或/和滑轨的形状；改变弹簧的形状。总之，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种机器人的手臂机构，其特征在于，该手臂机构包括一绕一设置于机身上的固定轴摆动的手臂、与手臂活动连接并且带动手臂摆动的滑动架，所述滑动架上固定有一被电机带动的弹簧。
2.根据权利要求1所述的机器人的手臂机构，其特征在于，所述手臂上设置一偏心轴，所述滑动架上设置一“回形针”形轴孔，所述偏心轴插接于所述轴孔内，所述滑动架上下滑动带动所述手臂上下摆动。
3.根据权利要求2所述的机器人的手臂机构，其特征在于，所述滑动架上设置有滑槽或/和滑轨，所述滑槽或滑轨分别与设置于机身上的滑轨或滑槽配合。
4.根据权利要求3所述的机器人的手臂机构，其特征在于，所述滑动架包括一桥形体，所述滑槽或/和滑轨分别位于桥形体的两端，所述桥形体搭接在位于电机两侧的滑轨或/和滑槽内，所述滑动架上的“回形针”形轴孔位于桥形体的一侧。
5.根据权利要求4所述的机器人的手臂机构，其特征在于，电机上固定一偏心轮，所述偏心轮带动所述滑动架上下滑动。
6.根据权利要求5所述的机器人的手臂机构，其特征在于，所述偏心轮被两根弹簧的中部夹住，两根弹簧的两端分别固定于所述桥形体的两端。
7.根据权利要求6所述的机器人的手臂机构，其特征在于，两根弹簧的一端为直条状，插接于所述桥形体的一端；另一端为多圈圆环，套接于固定在桥形体另一端的圆柱体上，所述圆柱体在所述滑动架滑动到最下端时与固定在机身上的限位块抵接。
8.根据权利要求7所述的机器人的手臂机构，其特征在于，所述偏心轮包括一偏心轴，所述偏心轴夹持被两根弹簧的中部夹持住。
9.根据权利要求8所述的机器人的手臂机构，其特征在于，所述桥形体的一端上部固定设置有一挡片，该挡片与设置在机身上的光电感应开关配合控制滑动停止的位置。
10.一种机器人，该机器人包括机身，其特征在于，该机器人还包括如权利要求1-9任一所述的手臂机构以及带动手臂机构运动的电机。
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