CN108673527B - 一种球场服务机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种球场服务机器人,属于智能机器人领域。包括投球装置、机车行进装置、抓球机构、机器本体,投球装置设置在机器本体后端,机车行进装置设置在机器本体中部,抓球机构设置在机器本体前部;通过机电液协同控制,完成球场服务机器人自动行走、避障、收集、投射功能。本机器人整体结构简单,机构简洁,运行可靠,制造成本低、运维成本低,可实现对篮球等一类大球的收集和投射,可广范用于多种球类球场运动训练。
Description
技术领域
本发明涉及一种球场服务机器人,属于智能机器人领域。
背景技术
随着科技的不断进步,越来越多的机器进入到人们的生活中,尤其近年来智能机械受到了越来越多的关注,各种机器人相继进入到人们的日常生活中,尤其各类智能机器人,其发展也愈加迅速。
现有球场服务机器人大多针对羽毛球一类小球,相关技术已经较为成熟,但对于篮球、足球一类大球,则发展缓慢,且功能单一,没有良好的将球场各项所需服务(诸如:投球/传球、捡球储存功能)集于一身,加之购买和维护成本较高,所以目前并没有较大的普及程度,例如:上海柯马机器人Racer7-1.4作为当前30个顶尖人工智能机器人之一,机器人负载7公斤,手臂长1.4米,底座高400毫米,抓手重量约4公斤;全手臂均采用电机驱动,虽然精准度高,外形酷炫,可无法避免的带来难以支付的巨额购买与维护成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种球场服务机器人,通过提供前端抓球机构,后端投球装置,在配合身体内部运球储球机构,即可实现一种智能球类收集及投射多功能一体化机械产品,机器人设计时综合考虑成本及精度,运行时电机与液压联合控制,良好的将其综合性能考虑到最优。
本发明球场服务机器人包括投球装置、机车行进装置、抓球机构、机器本体,投球装置设置在机器本体后端,机车行进装置设置在机器本体中部,抓球机构设置在机器本体前端。
其中投球装置包括抛球口、多轴机械臂Ⅰ、底部旋转机构,抛球口安装在多轴机械臂Ⅰ的上端,底部旋转机构安装在多轴机械臂Ⅰ的下端;所述抛球口包括推板、推动装置、4个包合板、4个导杆,其中推动装置包括联轴器Ⅰ、推杆、丝杠Ⅰ、电机、支承座,导杆一端通过销连接在支承座中部,包合板固定在导杆另一端上,4个包合板形成一个圆环结构,推板固定在推杆上且位于4个导杆之间,并沿导杆移动;电机设置在支承座内,电机的输出轴通过联轴器Ⅰ与丝杠Ⅰ一端连接,丝杠Ⅰ另一端与穿过支承座顶部的推杆连接;所述底部旋转机构包括驱动电机、轴承盖板、盘盖、套环、底部大齿轮、回转支撑轴承、底部小齿轮,底部大齿轮和套环固定在在机器本体后端上,套环套装在底部大齿轮外,回转支撑轴承的外环固定在套环上端,轴承盖板固定在回转支撑轴承的内环上,驱动电机固定在轴承盖板上,驱动电机输出轴穿过轴承盖板与底部小齿轮固连,同时底部小齿轮上端面与轴承盖板内表面固连,底部大齿轮与底部小齿轮相啮合,盘盖套装在轴承盖板外侧并通过其将底部旋转机构固定在机器本体后端;所述多轴机械臂Ⅰ包括小臂、小臂液压杆、中臂、中臂液压杆、大臂、大臂液压杆,小臂一端通过销与支承座底端连接,另一端通过销与小臂液压杆的伸缩杆连接,小臂液压杆的另一端与中臂中部上的铰支座铰接,中臂一端连接在小臂上,另一端通过销与中臂液压杆的伸缩杆连接,中臂液压杆的另一端与大臂中部上的铰支座铰接,大臂一端连接在中臂上,另一端与轴承盖板上的铰支座连接,大臂液压杆的伸缩杆与大臂上的铰支座连接,另一端连接在轴承盖板的铰支座上。
上述支承座上开有电机安装槽,电机安装在电机安装槽内。
所述导杆上开有导槽,推板上开有4个导杆安装槽,导杆安装槽内设置有轴Ⅰ,轴Ⅰ设置在导槽内并沿其移动。
机车行进装置包括6个腿部行进装置、底盘、差速轮系装置、前置万向轮,6个腿部行进装置对称设置在底盘两侧,差速轮系装置设置在底盘下表面后端,前置万向轮设置在底盘下表面前端;底盘两侧分别对称固定有3个连接套;其中腿部行进装置包括腿部旋转电机、支撑架、端盖、辅助杆件、小减震弹簧、限位连杆Ⅰ、法兰轴承、足部、大减震弹簧、限位连杆Ⅱ、小腿、小腿旋转电机、大腿、推动液压杆、2个支撑液压杆、轴承Ⅰ、轴承卡簧,腿部旋转电机固定在连接套内,支撑架套装在连接套上并与腿部旋转电机两端的输出轴固连,2个支撑液压杆一端固定在横杆上,2个支撑液压杆一端通过横杆两端的2个轴承Ⅰ设置在支撑架上,另一端的伸缩杆通过销设置在大腿一端两侧,轴承卡簧设置在轴承Ⅰ外侧,2个端盖通过垫片固定在支撑架上并位于横杆两端;辅助杆件一端连接在支撑架底端,另一端通过销设置在大腿一端的弧形滑槽中,小减震弹簧套装在辅助杆件靠近大腿的一端上,推动液压杆一端的伸缩杆与支撑架固连,另一端通过销与大腿连接;大腿另一端通过小腿旋转电机与小腿连接,限位连杆Ⅰ一端通过销连接在大腿上,另一端通过限位连杆Ⅱ连接在小腿上部,大减震弹簧套装在小腿上,法兰轴承固定在小腿下端的通孔Ⅰ一侧,足部通过销设置在通孔中并与小腿连接;所述差速轮系装置包括轮系、轮系箱,轮系箱固定在底盘的下表面,轮系安装于轮系箱内,其中轮系包括2个轮子、2个轮轴、2个联轴器Ⅱ、4个轴承Ⅱ、等速轴Ⅰ、连接器、一号电机、锥齿轮组Ⅰ、等速轴Ⅱ、正齿轮组Ⅰ、差速轴、锥齿轮组Ⅱ、二号电机、正齿轮组Ⅱ、挡油盘,2个轮子分别固定在2个轮轴一端上并位于轮系箱外两侧,2个轮轴另一端分别通过2个联轴器Ⅱ与等速轴Ⅰ、等速轴Ⅱ连接,等速轴Ⅰ通过连接器与等速轴Ⅱ连接;一号电机固定在轮系箱,一号电机的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅰ的小锥齿轮Ⅰ,锥齿轮组Ⅰ的大锥齿轮Ⅰ设置在等速轴Ⅱ上,并与小锥齿轮Ⅰ相互配合;安装在等速轴Ⅱ上的正齿轮组Ⅰ的大齿轮Ⅰ与安装在差速轴上的正齿轮组Ⅰ的小齿轮Ⅰ相啮合,差速轴两端设置在轮系箱上;二号电机的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅱ的小锥齿轮Ⅱ,小锥齿轮Ⅱ与安装在差速轴上的大锥齿轮Ⅱ相配合,安装在差速轴上的正齿轮组Ⅱ的大齿轮Ⅱ与安装在等速轴Ⅰ上的正齿轮组Ⅱ的小齿轮Ⅱ相啮合;在差速轴两端分别设置有一个轴承Ⅱ,在等速轴Ⅱ端部设置有一个轴承Ⅱ并位于大齿轮Ⅰ一侧,等速轴Ⅰ的端部设有一个轴承Ⅱ并位于小齿轮Ⅱ一侧,4个轴承Ⅱ外侧均设置有挡油盘。
所述在轮系箱两侧设置有2个轮系端盖且位于差速轴两端外侧。
抓球机构包括旋转基座、多轴机械臂Ⅱ、齿轮连杆机械手,多轴机械臂Ⅱ一端安装于旋转基座上,另一端与齿轮连杆机械手连接,旋转基座固定在底盘上;
所述旋转基座包括减速器固定套、伺服减速器、传动件、基座、卡轴、传动卡盘、限位卡盘,减速器固定套套装于伺服减速器上,固定其位置,伺服减速器的输出轴固定在传动卡盘中心处,传动卡盘固定在传动件右侧,2个限位卡盘安装在基座的通孔Ⅱ两端,卡轴一端穿过限位卡盘和通孔通孔Ⅱ固定在传动件上,减速器固定套和基座固定在底盘上;
所述多轴机械臂Ⅱ包括小臂、一轴臂、二轴臂、连接臂、台达电机Ⅰ、RV减速器Ⅰ、台达电机Ⅱ、RV减速器Ⅱ、手爪旋转电机、手爪连接件,小臂一端与手爪旋转电机连接,另一端与RV减速器Ⅱ连接,手爪连接件安装在手爪旋转电机的输出轴上,齿轮连杆机械手固定在手爪连接件底部;RV减速器Ⅱ固定在二轴臂一端上,台达电机Ⅱ输出轴与RV减速器Ⅱ连接,且台达电机Ⅱ设置在二轴臂内,RV减速器Ⅰ设置在二轴臂另一端上,台达电机Ⅰ输出端与RV减速器Ⅰ连接,一轴臂一端套装在台达电机Ⅰ和RV减速器Ⅰ上,另一端与连接臂连接,连接臂与卡轴连接;
所述齿轮连杆机械手包括外壳、手爪机构,手爪机构设置在外壳中,外壳固定在手爪连接件底部。
所述二轴臂是由二轴臂Ⅰ、二轴臂Ⅱ组成的一个中空管,二轴臂Ⅱ一端与RV减速器Ⅱ固连,另一端与RV减速器Ⅰ固连,二轴臂Ⅰ安装在二轴臂Ⅱ上;一轴臂是由一轴臂Ⅰ、一轴臂Ⅱ组成的一个中空管,一轴臂Ⅱ一端套装在RV减速器Ⅰ上,另一端与连接臂连接,一轴臂Ⅰ一端套装在台达电机Ⅰ上,另一端与连接臂连接。
所述外壳内设置有轴承支撑吊环Ⅰ、轴固定吊环Ⅰ、驱动电机固定圈、轴承支撑吊环Ⅱ、轴固定吊环Ⅱ,轴承支撑吊环Ⅰ、轴固定吊环Ⅰ以及轴承支撑吊环Ⅱ、轴固定吊环Ⅱ分别对称固定在外壳内前端,驱动驱动电机固定圈固定在外壳内中部。
所述手爪机构包括锥齿轮组Ⅰ、手爪驱动电机、锥齿轮组Ⅱ、轴承Ⅲ、一连杆Ⅰ、二连杆Ⅰ、异向锥齿轮组、一连杆Ⅱ、二连杆Ⅱ、轴承Ⅳ、轴Ⅱ、轴Ⅲ、联轴器Ⅲ、手爪底座、手指Ⅰ、手指Ⅱ,轴Ⅱ和轴Ⅲ通过联轴器Ⅲ连接,异向锥齿轮组设置在轴Ⅱ和轴Ⅲ上,手爪驱动电机的输出轴与异向锥齿轮组连接,锥齿轮组Ⅰ和锥齿轮组Ⅱ分别安装在轴Ⅱ和轴Ⅲ上,轴承Ⅲ设置在轴Ⅲ外端,轴承Ⅳ设置在轴Ⅱ外端,一连杆Ⅰ一端穿过轴固定吊环Ⅱ与锥齿轮组Ⅱ连接,另一端通过销与二连杆Ⅰ一端连接,二连杆Ⅰ另一端通过销连接在手指Ⅰ上,一连杆Ⅱ一端穿过轴固定吊环Ⅰ与锥齿轮组Ⅰ连接,另一端通过销与二连杆Ⅱ一端连接,二连杆Ⅱ另一端通过销连接在手指Ⅱ上,手指Ⅰ、手指Ⅱ一端分别通过销设置在手爪底座上,手爪驱动电机固定在驱动电机固定圈内,轴承Ⅲ和轴承Ⅳ分别设置在轴承支撑吊环Ⅰ、轴承支撑吊环Ⅱ内。
所述锥齿轮组Ⅰ包括锥齿轮Ⅰ和锥齿轮Ⅱ,锥齿轮Ⅰ安装在轴Ⅱ上,锥齿轮Ⅱ设置在一连杆Ⅱ上,锥齿轮Ⅰ和锥齿轮Ⅱ相配合;锥齿轮组Ⅱ包括锥齿轮Ⅲ和锥齿轮Ⅳ,锥齿轮Ⅲ安装在轴Ⅲ上,锥齿轮Ⅳ设置在一连杆Ⅰ上,锥齿轮Ⅲ和锥齿轮Ⅳ相配合。
所述异向锥齿轮组包括锥齿轮Ⅴ、锥齿轮Ⅵ、锥齿轮Ⅶ,锥齿轮Ⅴ设置在手爪驱动电机的输出轴上,锥齿轮Ⅵ、锥齿轮Ⅶ分别设置在轴Ⅱ和轴Ⅲ上。
机器本体包括支架Ⅰ、丝杠Ⅱ、运球盒、联轴器Ⅳ、伺服电机、储球盒、导轨、支架Ⅱ、壳体,壳体固定在底盘上,储球盒固定在底盘上并位于投球装置一侧,支架Ⅰ固定在底盘前端,支架Ⅱ固定在底盘上并位于储球盒上方,丝杠Ⅱ一端固定在支架Ⅰ上,另一端穿过支架Ⅱ并通过联轴器Ⅳ与伺服电机输出轴连接,伺服电机固定在支架Ⅱ上,导轨设置在支架Ⅰ和支架Ⅱ之间且与丝杠Ⅱ平行,运球盒安装在丝杠Ⅱ和导轨上,并与丝杠Ⅱ相配合沿丝杠Ⅱ移动,运球盒底部活动设置有弹簧盒底,弹簧盒底通过弹簧与支架Ⅰ连接,储球盒上设置有接球口,运球盒底部开口与接球口相配合,用于将球通过接球口放置于储球盒内。
所述运球盒底部设置有滑道,弹簧盒底上带有滑轨,滑轨设置在滑道内并沿其移动,运球盒上开有丝杆安装孔和导轨安装孔,丝杆安装孔内带有螺纹且与丝杠Ⅱ相配合。
所述壳体上设置有放球孔且位于抓球机构一侧,壳体上开有取球口且位于投球装置一侧。
本发明球场服务机器人还包括固定在底盘上的蓄电池,蓄电池按常规方式与需要供电的组件连接并提供能源。
本球场服务机器人工作原理为:
投球装置:驱动电机工作带动与其相配合的底部小齿轮沿着底部大齿轮内圈转动,再配合回转支撑轴承使用,即可实现整个投球装置的旋转,各机械臂均通过液压元器件实现其抬升和下降,为投球时球的抛出提供初速度以及抓球时运行更可靠,抛球口通过电机转动驱动丝杠Ⅰ运行,带动推板上推或下拉,实现四块阵列分布的4块包合板张开和闭合,完成投球和抓球,最终底部旋转机构旋转、多轴机械臂Ⅰ的活动、抛球口开合,相配合使用,即可实现抛球作业。
机车行进装置:常规行进状态下,机器人通过差速轮系装置和前置万向轮进行前进和转向,其中差速轮系装置中通过控制一号电机或二号电机作为原动机,实现机车行进,当一号电机作为原动机时,两端轮子等速输出,实现机车直线行进,当二号电机作为原动机时,即可通过控制其的正反转,实现两端差速输出,实现转向,此外,当机车遇到障碍物时,即可由轮驱动行进改变为腿部行进装置越障行进,腿部行进装置通过腿部旋转电机实现腿部纵向坐标改变,通过推动液压杆、支撑液压杆和小腿旋转电机实现腿部横向坐标的改变,腿部将整机抬升,越过障碍物。
抓球机构:旋转基座中卡轴可将动力传递给连接臂,即可实现整只多轴机械臂Ⅱ的抬升和下降,一轴臂和二轴臂之间的RV减速器Ⅰ横向旋转,小臂可绕RV减速器Ⅱ纵向旋转,手爪旋转电机可控制手爪连接件进行横向旋转,综上实现多轴机械臂Ⅱ的快捷性和灵活性,抓取时,手爪驱动电机带动异向锥齿轮组工作,从而使轴Ⅱ和轴Ⅲ两端反向输出,通过两侧一连杆Ⅰ、二连杆Ⅰ和一连杆Ⅱ、二连杆Ⅱ运动即可实现手指Ⅰ、手指Ⅱ的开合作业。
机器本体中的运球部分:抓球机构将球通过放球孔放入运球盒中,经过丝杠Ⅱ,将其运送至储球盒一侧的接球口上方,弹簧盒底的一端通过弹簧固定连接于支架Ⅰ上,当丝杠Ⅱ将球运送至接球口上方时,弹簧处于拉伸状态,即可将弹簧盒底抽出,球进入储球盒中,完成收球作业。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明投球装置具有旋转装置、多关节机械臂结构、抛球口开度可调等特点,可实现装置多自由度,工作覆盖区域广等优点;
2、本发明抓球机构采用锥齿轮传动,传动精确、可靠,手指开合灵活、准确;
3、机车行进装置通过腿部行进装置与前置万向轮可实现智能切换,以适应不同路面或实现越障;通过差速轮系装置和前置万向轮进行前进和转向智能切换,适应性强;
4、本机器人整体结构简单,机构简洁,运行可靠,制造成本低、运维成本低,可广范用于多种球类运动训练。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为投球装置结构示意图;
图3为抛球口结构示意图;
图4为推动装置结构示意图;
图5为推杆结构示意图;
图6为支承座结构示意图;
图7为多轴机械臂Ⅰ结构示意图;
图8为推板和导杆结构示意图;
图9为底部旋转机构结构示意图;
图10为底部齿轮部分结构示意图;
图11为底部齿轮部分结构示意图;
图12为盘盖结构示意图;
图13为机车行进装置结构示意图;
图14为底盘部分结构示意图;
图15为腿部行进装置结构示意图;
图16为腿部行进装置部分结构示意图;
图17为横杆部分结构示意图;
图18为小腿结构示意图;
图19为支撑架结构示意图;
图20为差速轮系装置结构示意图;
图21为轮系结构示意图;
图22为抓球机构结构示意图;
图23为旋转基座结构示意图;
图24为旋转基座内部结构示意图;
图25为基座部结构示意图;
图26为多轴机械臂Ⅱ结构示意图;
图27为多轴机械臂Ⅱ内部结构示意图;
图28为二轴臂Ⅱ结构示意图;
图29为二轴臂Ⅰ结构示意图;
图30为一轴臂Ⅱ结构示意图;
图31为一轴臂Ⅰ结构示意图;
图32为齿轮连杆机械手结构示意图
图33为外壳结构示意图;
图34为手爪机构结构示意图;
图35为手爪机构结构示意图;
图36为机器本体结构示意图;
图37为运球盒结构示意图;
图38为弹簧盒底结构示意图;
图39为储球盒结构示意图;
图40为机器本体部分结构示意图;
图41为外壳结构示意图;
图中:1:投球装置;1-1:抛球口;1-2:多轴机械臂Ⅰ;1-3:底部旋转机构;1-4:推板;1-5:推动装置;1-6:包合板;1-7:导杆;1-8:联轴器Ⅰ;1-9:推杆;1-10:丝杠Ⅰ;1-11:电机;1-12:支承座;1-13:小臂;1-14:小臂液压杆;1-15:中臂;1-16:中臂液压杆;1-17:大臂;1-18:大臂液压杆;1-19:驱动电机;1-20:电机安装槽;1-21:轴承盖板;1-22:盘盖;1-23:套环;1-24:底部大齿轮;1-25:回转支撑轴承;1-26:底部小齿轮;1-27:导槽;1-28:导杆安装槽;1-29:轴Ⅰ;
2:机车行进装置;2-1:腿部行进装置;2-2:底盘;2-3:差速轮系装置;2-4:前置万向轮;2-5:腿部旋转电机;2-6:支撑架、2-7:端盖;2-8:辅助杆件;2-9:小减震弹簧;2-10:限位连杆Ⅰ;2-11:法兰轴承;2-12:足部;2-13:大减震弹簧;2-14:限位连杆Ⅱ;2-15:小腿;2-16:小腿旋转电机;2-17:大腿;2-18:推动液压杆;2-19:支撑液压杆;2-20:垫片;2-21:横杆;2-22:通孔Ⅰ;2-23:轴承Ⅰ;2-24:轴承卡簧;2-25:连接套;2-26:弧形滑槽;2-27:轮系;2-28:轮系箱;2-29:轮系端盖;2-30:轮子;2-31:轮轴;2-32:联轴器Ⅱ;2-33:轴承Ⅱ;2-34:等速轴Ⅰ;2-35:连接器;2-36:一号电机;2-37:大锥齿轮Ⅰ;2-38:等速轴Ⅱ;2-39:小锥齿轮Ⅰ;2-40:差速轴;2-41:大锥齿轮Ⅱ;2-42:二号电机;2-43:小锥齿轮Ⅱ;2-44:挡油盘;2-45:大齿轮Ⅰ;2-46:小齿轮Ⅰ;2-47:大齿轮Ⅱ;2-48:小齿轮Ⅱ;
3:抓球机构;3-1:旋转基座;3-2:多轴机械臂Ⅱ、3-3:齿轮连杆机械手;3-4:减速器固定套;3-5:伺服减速器;3-6:传动件;3-7-基座:3-8-卡轴;3-9:传动卡盘;3-10:限位卡盘;3-11:小臂;3-12:二轴臂Ⅰ;3-13:二轴臂Ⅱ;3-14:一轴臂Ⅰ;3-15:一轴臂Ⅱ;3-16:连接臂;3-17:通孔Ⅱ;3-18:台达电机Ⅰ;3-19:RV减速器Ⅰ;3-20:台达电机Ⅱ;3-21:RV减速器Ⅱ;3-22:一轴臂;3-23:二轴臂;3-24:外壳;3-25:手爪机构;3-26:轴承支撑吊环Ⅰ;3-27:轴固定吊环Ⅰ;3-28:驱动电机固定圈;3-29:轴承支撑吊环Ⅱ;3-30:轴固定吊环Ⅱ;3-31:锥齿轮组Ⅰ;3-32:手爪驱动电机;3-33:锥齿轮组Ⅱ;3-34:轴承Ⅲ;3-35:一连杆I;3-36:二连杆I;3-37:锥齿轮Ⅴ;3-38:异向锥齿轮组;3-39:一连杆II;3-40:二连杆II;3-41:轴承Ⅳ;3-42:轴Ⅱ;3-43:轴Ⅲ;3-44:联轴器Ⅲ;3-45:手爪旋转电机;3-46:手爪连接件;3-47:锥齿轮Ⅵ;3-48:手爪底座;3-49:手指Ⅰ;3-50:手指Ⅱ;3-51:锥齿轮Ⅰ;3-52:锥齿轮Ⅱ;3-53:锥齿轮Ⅲ;3-54:锥齿轮Ⅳ;3-55:锥齿轮Ⅶ;
4:机器本体;4-1:支架Ⅰ;4-2:丝杠Ⅱ;4-3:运球盒;4-4:联轴器Ⅳ;4-5:伺服电机;4-6:储球盒;4-7:弹簧盒底;4-8:导轨;4-9:支架Ⅱ:4-10:壳体;4-11:弹簧;4-12:滑道;4-13:丝杆安装孔;4-14:导轨安装孔;4-15:接球口;4-16:放球孔:4-17:取球口;
5:蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明作进一步说明,但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1:如图1-41所示,球场服务机器人,其特征在于:包括投球装置1、机车行进装置2、抓球机构3、机器本体4,投球装置1设置在机器本体4后端,机车行进装置2设置在机器本体4中部,抓球机构3设置在机器本体4前端;
其中投球装置1包括抛球口1-1、多轴机械臂Ⅰ1-2、底部旋转机构1-3,抛球口1-1安装在多轴机械臂Ⅰ1-2的上端,底部旋转机构1-3安装在多轴机械臂Ⅰ1-2的下端;所述抛球口1-1包括推板1-4、推动装置1-5、4个包合板1-6、4个导杆1-7,其中推动装置1-5包括联轴器Ⅰ1-8、推杆1-9、丝杠Ⅰ1-10、电机1-11、支承座1-12,导杆1-7一端通过销连接在支承座1-12中部,包合板1-6固定在导杆1-7另一端上,4个包合板1-6形成一个圆环结构,推板1-4固定在推杆1-9上且位于4个导杆之间,并沿导杆移动;电机1-11设置在支承座1-12内,电机1-11的输出轴通过联轴器Ⅰ1-8与丝杠Ⅰ1-10一端连接,丝杠Ⅰ1-10另一端与穿过支承座1-12顶部的推杆1-9连接;所述底部旋转机构1-3包括驱动电机1-19、轴承盖板1-21、盘盖1-22、套环1-23、底部大齿轮1-24、回转支撑轴承1-25、底部小齿轮1-26,底部大齿轮1-24和套环1-23固定在在机器本体4后端上,套环1-23套装在底部大齿轮1-24外,回转支撑轴承1-25的外环固定在套环1-23上端,轴承盖板1-21固定在回转支撑轴承1-25的内环上,驱动电机1-19固定在轴承盖板1-21上,驱动电机1-19输出轴穿过轴承盖板1-21与底部小齿轮1-26固连,同时底部小齿轮1-26上端面与轴承盖板1-21内表面固连,底部大齿轮1-24与底部小齿轮1-26相啮合,盘盖1-22套装在轴承盖板1-21外侧并通过其将底部旋转机构固定在机器本体4后端;所述多轴机械臂Ⅰ1-2包括小臂1-13、小臂液压杆1-14、中臂1-15、中臂液压杆1-16、大臂1-17、大臂液压杆1-18,小臂1-13一端通过销与支承座1-12底端连接,另一端通过销与小臂液压杆1-14的伸缩杆连接,小臂液压杆1-14的另一端与中臂1-15中部上的铰支座铰接,中臂1-15一端连接在小臂1-13上,另一端通过销与中臂液压杆1-16的伸缩杆连接,中臂液压杆1-16的另一端与大臂1-17中部上的铰支座铰接,大臂1-17一端连接在中臂1-15上,另一端与轴承盖板1-21上的铰支座连接,大臂液压杆1-18的伸缩杆与大臂1-17上的铰支座连接,另一端连接在轴承盖板1-21的铰支座上。
机车行进装置2包括6个腿部行进装置2-1、底盘2-2、差速轮系装置2-3、前置万向轮2-4,6个腿部行进装置2-1对称设置在底盘2-2两侧,差速轮系装置2-3设置在底盘2-2下表面后端,前置万向轮2-4设置在底盘2-2下表面前端;底盘2-2两侧分别对称固定有3个连接套2-25;所述腿部行进装置2-1包括腿部旋转电机2-5、支撑架2-6、端盖2-7、辅助杆件2-8、小减震弹簧2-9、限位连杆Ⅰ2-10、法兰轴承2-11、足部2-12、大减震弹簧2-13、限位连杆Ⅱ2-14、小腿2-15、小腿旋转电机2-16、大腿2-17、推动液压杆2-18、2个支撑液压杆2-19、轴承Ⅰ2-23、轴承卡簧2-24,腿部旋转电机2-5固定在连接套2-25内,支撑架2-6套装在连接套2-25上并与腿部旋转电机两端的输出轴固连,2个支撑液压杆2-19一端固定在横杆2-21上,2个支撑液压杆2-19一端通过横杆两端的2个轴承Ⅰ2-23设置在支撑架2-6上,另一端的伸缩杆通过销设置在大腿2-17一端两侧,轴承卡簧2-24设置在轴承Ⅰ外侧,2个端盖2-7通过垫片2-20固定在支撑架上并位于横杆两端;辅助杆件2-8一端连接在支撑架2-6底端,另一端通过销设置在大腿2-17一端的弧形滑槽2-26中,小减震弹簧2-9套装在辅助杆件2-8靠近大腿的一端上,推动液压杆2-18一端的伸缩杆与支撑架2-6固连,另一端通过销与大腿2-17连接;大腿2-17另一端通过小腿旋转电机2-16与小腿2-15连接,限位连杆Ⅰ2-10一端通过销连接在大腿2-17上,另一端通过限位连杆Ⅱ2-14连接在小腿2-15上部,大减震弹簧2-13套装在小腿上,法兰轴承2-11固定在小腿2-15下端的通孔Ⅰ2-22一侧,足部2-12通过销设置在通孔中并与小腿连接;所述差速轮系装置2-3包括轮系2-27、轮系箱2-28,轮系箱2-28固定在底盘2-2的下表面,轮系2-27安装于轮系箱2-28内,其中轮系包括2个轮子2-30、2个轮轴2-31、2个联轴器Ⅱ2-32、4个轴承Ⅱ2-33、等速轴Ⅰ2-34、连接器2-35、一号电机2-36、锥齿轮组Ⅰ、等速轴Ⅱ2-38、正齿轮组Ⅰ、差速轴2-40、锥齿轮组Ⅱ、二号电机2-42、正齿轮组Ⅱ、挡油盘2-44,2个轮子2-30分别固定在2个轮轴2-31一端上并位于轮系箱外两侧,2个轮轴2-31另一端分别通过2个联轴器Ⅱ2-32与等速轴Ⅰ2-34、等速轴Ⅱ2-38连接,等速轴Ⅰ2-34通过连接器2-35与等速轴Ⅱ2-38连接;一号电机2-36固定在轮系箱内,一号电机2-36的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅰ的小锥齿轮Ⅰ2-39,锥齿轮组Ⅰ的大锥齿轮Ⅰ2-37设置在等速轴Ⅱ2-38上,并与小锥齿轮Ⅰ相互配合;安装在等速轴Ⅱ2-38上的正齿轮组Ⅰ的大齿轮Ⅰ2-45与安装在差速轴2-40上的正齿轮组Ⅰ的小齿轮Ⅰ2-46相啮合,差速轴2-40两端设置在轮系箱上;二号电机2-42的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅱ的小锥齿轮Ⅱ2-43,小锥齿轮Ⅱ与安装在差速轴2-40上的大锥齿轮Ⅱ2-41相配合,安装在差速轴上的正齿轮组Ⅱ的大齿轮Ⅱ2-47与安装在等速轴Ⅰ2-34上的正齿轮组Ⅱ的小齿轮Ⅱ2-48相啮合;在差速轴2-40两端分别设置有一个轴承Ⅱ2-33,在等速轴Ⅱ2-38端部设置有一个轴承Ⅱ并位于大齿轮Ⅰ2-45一侧,等速轴Ⅰ2-34的端部设有一个轴承Ⅱ并位于小齿轮Ⅱ2-48一侧,4个轴承Ⅱ外侧均设置有挡油盘2-44。
抓球机构3包括旋转基座3-1、多轴机械臂Ⅱ3-2、齿轮连杆机械手3-3,多轴机械臂Ⅱ3-2一端安装于旋转基座3-1上,另一端与齿轮连杆机械手3-3连接,旋转基座3-1固定在底盘2-2上;所述旋转基座3-1包括减速器固定套3-4、伺服减速器3-5、传动件3-6、基座3-7、卡轴3-8、传动卡盘3-9、限位卡盘3-10,减速器固定套3-4套装于伺服减速器3-5上,固定其位置,伺服减速器3-5的输出轴固定在传动卡盘3-9中心处,传动卡盘3-9固定在传动件3-6右侧,2个限位卡盘3-10安装在基座3-7的通孔Ⅱ3-17两端,卡轴3-8一端穿过限位卡盘3-10和通孔Ⅱ固定在传动件3-6上,减速器固定套3-4和基座3-7固定在底盘2-2上;所述多轴机械臂Ⅱ3-2包括小臂3-11、一轴臂3-22、二轴臂3-23、连接臂3-16、台达电机Ⅰ3-18、RV减速器Ⅰ3-19、台达电机Ⅱ3-20、RV减速器Ⅱ3-21、手爪旋转电机3-45、手爪连接件3-46,小臂3-11一端与手爪旋转电机3-45连接,另一端与RV减速器Ⅱ3-21连接,手爪连接件3-46安装在手爪旋转电机3-45的输出轴上,齿轮连杆机械手3-3固定在手爪连接件3-46底部;RV减速器Ⅱ3-21固定在二轴臂3-23一端上,台达电机Ⅱ3-20输出轴与RV减速器Ⅱ3-21连接,且台达电机Ⅱ3-20设置在二轴臂内,RV减速器Ⅰ3-19设置在二轴臂另一端上,台达电机Ⅰ3-18输出端与RV减速器Ⅰ3-19连接,一轴臂3-22一端套装在台达电机Ⅰ和RV减速器Ⅰ上,另一端与连接臂3-16连接,连接臂3-16与卡轴3-8连接;所述齿轮连杆机械手3-3包括外壳3-24、手爪机构3-25,手爪机构3-25设置在外壳中,外壳固定在手爪连接件3-46底部。
机器本体4包括支架Ⅰ4-1、丝杠Ⅱ4-2、运球盒4-3、联轴器Ⅳ4-4、伺服电机4-5、储球盒4-6、导轨4-8、支架Ⅱ4-9、壳体4-10,壳体4-10固定在底盘2-2上,储球盒4-6固定在底盘2-2上并位于投球装置1一侧,支架Ⅰ4-1固定在底盘2-2前端,支架Ⅱ4-9固定在底盘2-2上并位于储球盒4-6上方,丝杠Ⅱ4-2一端固定在支架Ⅰ4-1上,另一端穿过支架Ⅱ4-9并通过联轴器Ⅳ4-4与伺服电机4-5输出轴连接,伺服电机4-5固定在支架Ⅱ4-9上,导轨4-8设置在支架Ⅰ和支架Ⅱ之间且与丝杠Ⅱ平行,运球盒4-3安装在丝杠Ⅱ和导轨上,并与丝杠Ⅱ相配合沿丝杠Ⅱ移动,运球盒4-3底部活动设置有弹簧盒底4-7,弹簧盒底4-7通过弹簧4-11与支架Ⅰ4-1连接,储球盒4-6上设置有接球口4-15,运球盒底部开口与接球口4-15相配合,用于将球通过接球口放置于储球盒内;壳体4-10上设置有放球孔4-16且位于抓球机构一侧,壳体4-10上开有取球口4-17且位于投球装置一侧。
实施例2:如图6、8、20、28-31、33-35所示,本实施例结构同实施例1,不同在于:抛球口的支承座1-12上开有电机安装槽1-20,电机1-11安装在电机安装槽1-20内;导杆1-7上开有导槽1-27,推板1-4上开有4个导杆安装槽1-28,导杆安装槽1-28内设置有轴Ⅰ1-29,轴Ⅰ设置在导槽1-27内并沿其移动;在轮系箱两侧设置有2个轮系端盖2-29且位于差速轴2-40两端外侧;多轴机械臂Ⅱ3-2中二轴臂3-23是由二轴臂Ⅰ3-12、二轴臂Ⅱ3-13组成的一个中空管,二轴臂Ⅱ3-13一端与RV减速器Ⅱ3-21固连,另一端与RV减速器Ⅰ3-19固连,二轴臂Ⅰ3-12安装在二轴臂Ⅱ3-13上;一轴臂3-22是由一轴臂Ⅰ3-14、一轴臂Ⅱ3-15组成的一个中空管,一轴臂Ⅱ3-15一端套装在RV减速器Ⅰ3-19上,另一端与连接臂3-16连接,一轴臂Ⅰ3-14一端套装在台达电机Ⅰ3-18上,另一端与连接臂3-16连接;齿轮连杆机械手3-3的外壳3-24内设置有轴承支撑吊环Ⅰ3-26、轴固定吊环Ⅰ3-27、驱动电机固定圈3-28、轴承支撑吊环Ⅱ3-29、轴固定吊环Ⅱ3-30,轴承支撑吊环Ⅰ3-26、轴固定吊环Ⅰ3-27以及轴承支撑吊环Ⅱ3-29、轴固定吊环Ⅱ3-30分别对称固定在外壳内前端,驱动电机固定圈3-28固定在外壳内中部;手爪机构3-25包括锥齿轮组Ⅰ3-31、手爪驱动电机3-32、锥齿轮组Ⅱ3-33、轴承Ⅲ3-34、一连杆Ⅰ3-35、二连杆Ⅰ3-36、异向锥齿轮组3-38、一连杆Ⅱ3-39、二连杆Ⅱ3-40、轴承Ⅳ3-41、轴Ⅱ3-42、轴Ⅲ3-43、联轴器Ⅲ3-44、手爪底座3-48、手指Ⅰ3-49、手指Ⅱ3-50,轴Ⅱ3-42和轴Ⅲ3-43通过联轴器Ⅲ3-44连接,异向锥齿轮组3-38设置在轴Ⅱ3-42和轴Ⅲ3-43上,手爪驱动电机3-32的输出轴与异向锥齿轮组3-38连接,锥齿轮组Ⅰ3-31和锥齿轮组Ⅱ3-33分别安装在轴Ⅱ3-42和轴Ⅲ3-43上,轴承Ⅲ3-34设置在轴Ⅲ3-43外端,轴承Ⅳ3-41设置在轴Ⅱ3-42外端,一连杆Ⅰ3-35一端穿过轴固定吊环Ⅱ3-30与锥齿轮组Ⅱ3-33连接,另一端通过销与二连杆Ⅰ3-36一端连接,二连杆Ⅰ3-36另一端通过销连接在手指Ⅰ3-49上,一连杆Ⅱ3-39一端穿过轴固定吊环Ⅰ3-27与锥齿轮组Ⅰ3-31连接,另一端通过销与二连杆Ⅱ3-40一端连接,二连杆Ⅱ3-40另一端通过销连接在手指Ⅱ3-50上,手指Ⅰ3-49、手指Ⅱ3-50一端分别通过销设置在手爪底座3-48上,手爪驱动电机3-32固定在驱动电机固定圈3-28内,轴承Ⅲ3-34和轴承Ⅳ3-41分别设置在轴承支撑吊环Ⅰ3-26、轴承支撑吊环Ⅱ3-29内;锥齿轮组Ⅰ3-31包括锥齿轮Ⅰ3-51和锥齿轮Ⅱ3-52,锥齿轮Ⅰ安装在轴Ⅱ3-42上,锥齿轮Ⅱ3-52设置在一连杆Ⅱ3-39上,锥齿轮Ⅰ3-51和锥齿轮Ⅱ3-52相配合;锥齿轮组Ⅱ3-33包括锥齿轮Ⅲ3-53和锥齿轮Ⅳ3-54,锥齿轮Ⅲ3-53安装在轴Ⅲ3-43上,锥齿轮Ⅳ3-54设置在一连杆Ⅰ3-35上,锥齿轮Ⅲ3-53和锥齿轮Ⅳ3-54相配合;异向锥齿轮组3-38包括锥齿轮Ⅴ3-37、锥齿轮Ⅵ3-47、锥齿轮Ⅶ3-55,锥齿轮Ⅴ3-37设置在手爪驱动电机3-32的输出轴上,锥齿轮Ⅵ3-47、锥齿轮Ⅶ3-55分别设置在轴Ⅱ3-42和轴Ⅲ3-43上。
实施例3:如图36、37所示,本实施例结构同实施例1,不同在于:运球盒4-3底部设置有滑道4-12,弹簧盒底上带有滑轨,滑轨设置在滑道内并沿其移动,运球盒上开有丝杆安装孔4-13和导轨安装孔4-14,丝杠安装孔4-14内带有螺纹且与丝杠Ⅱ相配合;球场服务机器人还包括固定在底盘上的蓄电池5,蓄电池按常规方式与需要供电的组件连接并提供能源。
Claims (13)
1.一种球场服务机器人,其特征在于:包括投球装置(1)、机车行进装置(2)、抓球机构(3)、机器本体(4),投球装置(1)设置在机器本体(4)后端,机车行进装置(2)设置在机器本体(4)中部,抓球机构(3)设置在机器本体(4)前端;
所述投球装置(1)包括抛球口(1-1)、多轴机械臂Ⅰ(1-2)、底部旋转机构(1-3),抛球口(1-1)安装在多轴机械臂Ⅰ(1-2)的上端,底部旋转机构(1-3)安装在多轴机械臂Ⅰ(1-2)的下端;
所述抛球口(1-1)包括推板(1-4)、推动装置(1-5)、4个包合板(1-6)、4个导杆(1-7),其中推动装置(1-5)包括联轴器Ⅰ(1-8)、推杆(1-9)、丝杠Ⅰ(1-10)、电机(1-11)、支承座(1-12),导杆(1-7)一端通过销连接在支承座(1-12)中部,包合板(1-6)固定在导杆(1-7)另一端上,4个包合板(1-6)形成一个圆环结构,推板(1-4)固定在推杆(1-9)上且位于4个导杆之间,并沿导杆移动;电机(1-11)设置在支承座(1-12)内,电机(1-11)的输出轴通过联轴器Ⅰ(1-8)与丝杠Ⅰ(1-10)一端连接,丝杠Ⅰ(1-10)另一端与穿过支承座(1-12)顶部的推杆(1-9)连接;
所述底部旋转机构(1-3)包括驱动电机(1-19)、轴承盖板(1-21)、盘盖(1-22)、套环(1-23)、底部大齿轮(1-24)、回转支撑轴承(1-25)、底部小齿轮(1-26),底部大齿轮(1-24)和套环(1-23)固定在机器本体(4)后端上,套环(1-23)套装在底部大齿轮(1-24)外,回转支撑轴承(1-25)的外环固定在套环(1-23)上端,轴承盖板(1-21)固定在回转支撑轴承(1-25)的内环上,驱动电机(1-19)固定在轴承盖板(1-21)上,驱动电机(1-19)输出轴穿过轴承盖板(1-21)与底部小齿轮(1-26)固连,同时底部小齿轮(1-26)上端面与轴承盖板(1-21)内表面固连,底部大齿轮(1-24)与底部小齿轮(1-26)相啮合,盘盖(1-22)套装在轴承盖板(1-21)外侧并通过其将底部旋转机构固定在机器本体(4)后端;
所述多轴机械臂Ⅰ(1-2)包括小臂Ⅰ(1-13)、小臂液压杆(1-14)、中臂(1-15)、中臂液压杆(1-16)、大臂(1-17)、大臂液压杆(1-18),小臂Ⅰ(1-13)一端通过销与支承座(1-12)底端连接,另一端通过销与小臂液压杆(1-14)的伸缩杆连接,小臂液压杆(1-14)的另一端与中臂(1-15)中部上的铰支座铰接,中臂(1-15)一端连接在小臂Ⅰ(1-13)上,另一端通过销与中臂液压杆(1-16)的伸缩杆连接,中臂液压杆(1-16)的另一端与大臂(1-17)中部上的铰支座铰接,大臂(1-17)一端连接在中臂(1-15)上,另一端与轴承盖板(1-21)上的铰支座连接,大臂液压杆(1-18)的伸缩杆与大臂(1-17)上的铰支座连接,另一端连接在轴承盖板(1-21)的铰支座上;
机车行进装置(2)包括6个腿部行进装置(2-1)、底盘(2-2)、差速轮系装置(2-3)、前置万向轮(2-4),6个腿部行进装置(2-1)对称设置在底盘(2-2)两侧,差速轮系装置(2-3)设置在底盘(2-2)下表面后端,前置万向轮(2-4)设置在底盘(2-2)下表面前端;
底盘(2-2)两侧分别对称固定有3个连接套(2-25);
所述腿部行进装置(2-1)包括腿部旋转电机(2-5)、支撑架(2-6)、端盖(2-7)、辅助杆件(2-8)、小减震弹簧(2-9)、限位连杆Ⅰ(2-10)、法兰轴承(2-11)、足部(2-12)、大减震弹簧(2-13)、限位连杆Ⅱ(2-14)、小腿(2-15)、小腿旋转电机(2-16)、大腿(2-17)、推动液压杆(2-18)、2个支撑液压杆(2-19)、轴承Ⅰ(2-23)、轴承卡簧(2-24),腿部旋转电机(2-5)固定在连接套(2-25)内,支撑架(2-6)套装在连接套(2-25)上并与腿部旋转电机两端的输出轴固连,2个支撑液压杆(2-19)一端固定在横杆(2-21)上,2个支撑液压杆(2-19)一端通过横杆两端的2个轴承Ⅰ(2-23)设置在支撑架(2-6)上,另一端的伸缩杆通过销设置在大腿(2-17)一端两侧,轴承卡簧(2-24)设置在轴承Ⅰ外侧,2个端盖(2-7)通过垫片(2-20)固定在支撑架上并位于横杆两端;辅助杆件(2-8)一端连接在支撑架(2-6)底端,另一端通过销设置在大腿(2-17)一端的弧形滑槽(2-26)中,小减震弹簧(2-9)套装在辅助杆件(2-8)靠近大腿的一端上,推动液压杆(2-18)一端的伸缩杆与支撑架(2-6)固连,另一端通过销与大腿(2-17)连接;大腿(2-17)另一端通过小腿旋转电机(2-16)与小腿(2-15)连接,限位连杆Ⅰ(2-10)一端通过销连接在大腿(2-17)上,另一端通过限位连杆Ⅱ(2-14)连接在小腿(2-15)上部,大减震弹簧(2-13)套装在小腿上,法兰轴承(2-11)固定在小腿(2-15)下端的通孔Ⅰ(2-22)一侧,足部(2-12)通过销设置在通孔中并与小腿连接;
所述差速轮系装置(2-3)包括轮系(2-27)、轮系箱(2-28),轮系箱(2-28)固定在底盘(2-2)的下表面,轮系(2-27)安装于轮系箱(2-28)内,其中轮系包括2个轮子(2-30)、2个轮轴(2-31)、2个联轴器Ⅱ(2-32)、4个轴承Ⅱ(2-33)、等速轴Ⅰ(2-34)、连接器(2-35)、一号电机(2-36)、锥齿轮组Ⅰ、等速轴Ⅱ(2-38)、正齿轮组Ⅰ、差速轴(2-40)、锥齿轮组Ⅱ、二号电机(2-42)、正齿轮组Ⅱ、挡油盘(2-44),2个轮子(2-30)分别固定在2个轮轴(2-31)一端上并位于轮系箱外两侧,2个轮轴(2-31)另一端分别通过2个联轴器Ⅱ(2-32)与等速轴Ⅰ(2-34)、等速轴Ⅱ(2-38)连接,等速轴Ⅰ(2-34)通过连接器(2-35)与等速轴Ⅱ(2-38)连接;一号电机(2-36)固定在轮系箱内,一号电机(2-36)的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅰ的小锥齿轮Ⅰ(2-39),锥齿轮组Ⅰ的大锥齿轮Ⅰ(2-37)设置在等速轴Ⅱ(2-38)上,并与小锥齿轮Ⅰ相互配合;安装在等速轴Ⅱ(2-38)上的正齿轮组Ⅰ的大齿轮Ⅰ(2-45)与安装在差速轴(2-40)上的正齿轮组Ⅰ的小齿轮Ⅰ(2-46)相啮合,差速轴(2-40)两端设置在轮系箱上;二号电机(2-42)的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅱ的小锥齿轮Ⅱ(2-43),小锥齿轮Ⅱ与安装在差速轴(2-40)上的大锥齿轮Ⅱ(2-41)相配合,安装在差速轴上的正齿轮组Ⅱ的大齿轮Ⅱ(2-47)与安装在等速轴Ⅰ(2-34)上的正齿轮组Ⅱ的小齿轮Ⅱ(2-48)相啮合;在差速轴(2-40)两端分别设置有一个轴承Ⅱ(2-33),在等速轴Ⅱ(2-38)端部设置有一个轴承Ⅱ并位于大齿轮Ⅰ(2-45)一侧,等速轴Ⅰ(2-34)的端部设有一个轴承Ⅱ并位于小齿轮Ⅱ(2-48)一侧,4个轴承Ⅱ外侧均设置有挡油盘(2-44);
抓球机构(3)包括旋转基座(3-1)、多轴机械臂Ⅱ(3-2)、齿轮连杆机械手(3-3),多轴机械臂Ⅱ(3-2)一端安装于旋转基座(3-1)上,另一端与齿轮连杆机械手(3-3)连接,旋转基座(3-1)固定在底盘(2-2)上;
所述旋转基座(3-1)包括减速器固定套(3-4)、伺服减速器(3-5)、传动件(3-6)、基座(3-7)、卡轴(3-8)、传动卡盘(3-9)、限位卡盘(3-10),减速器固定套(3-4)套装于伺服减速器(3-5)上,固定其位置,伺服减速器(3-5)的输出轴固定在传动卡盘(3-9)中心处,传动卡盘(3-9)固定在传动件(3-6)右侧,2个限位卡盘(3-10)安装在基座(3-7)的通孔Ⅱ(3-17)两端,卡轴(3-8)一端穿过限位卡盘(3-10)和通孔Ⅱ固定在传动件(3-6)上,减速器固定套(3-4)和基座(3-7)固定在底盘(2-2)上;
所述多轴机械臂Ⅱ(3-2)包括小臂Ⅱ(3-11)、一轴臂(3-22)、二轴臂(3-23)、连接臂(3-16)、台达电机Ⅰ(3-18)、RV减速器Ⅰ(3-19)、台达电机Ⅱ(3-20)、RV减速器Ⅱ(3-21)、手爪旋转电机(3-45)、手爪连接件(3-46),小臂Ⅱ(3-11)一端与手爪旋转电机(3-45)连接,另一端与RV减速器Ⅱ(3-21)连接,手爪连接件(3-46)安装在手爪旋转电机(3-45)的输出轴上,齿轮连杆机械手(3-3)固定在手爪连接件(3-46)底部;RV减速器Ⅱ(3-21)固定在二轴臂(3-23)一端上,台达电机Ⅱ(3-20)输出轴与RV减速器Ⅱ(3-21)连接,且台达电机Ⅱ(3-20)设置在二轴臂内,RV减速器Ⅰ(3-19)设置在二轴臂另一端上,台达电机Ⅰ(3-18)输出端与RV减速器Ⅰ(3-19)连接,一轴臂(3-22)一端套装在台达电机Ⅰ和RV减速器Ⅰ上,另一端与连接臂(3-16)连接,连接臂(3-16)与卡轴(3-8)连接;
所述齿轮连杆机械手(3-3)包括外壳(3-24)、手爪机构(3-25),手爪机构(3-25)设置在外壳中,外壳固定在手爪连接件(3-46)底部;
机器本体(4)包括支架Ⅰ(4-1)、丝杠Ⅱ(4-2)、运球盒(4-3)、联轴器Ⅳ(4-4)、伺服电机(4-5)、储球盒(4-6)、导轨(4-8)、支架Ⅱ(4-9)、壳体(4-10),壳体(4-10)固定在底盘(2-2)上,储球盒(4-6)固定在底盘(2-2)上并位于投球装置(1)一侧,支架Ⅰ(4-1)固定在底盘(2-2)前端,支架Ⅱ(4-9)固定在底盘(2-2)上并位于储球盒(4-6)上方,丝杠Ⅱ(4-2)一端固定在支架Ⅰ(4-1)上,另一端穿过支架Ⅱ(4-9)并通过联轴器Ⅳ(4-4)与伺服电机(4-5)输出轴连接,伺服电机(4-5)固定在支架Ⅱ(4-9)上,导轨(4-8)设置在支架Ⅰ和支架Ⅱ之间且与丝杠Ⅱ平行,运球盒(4-3)安装在丝杠Ⅱ和导轨上,并与丝杠Ⅱ相配合沿丝杠Ⅱ移动,运球盒(4-3)底部活动设置有弹簧盒底(4-7),弹簧盒底(4-7)通过弹簧(4-11)与支架Ⅰ(4-1)连接,储球盒(4-6)上设置有接球口(4-15),运球盒底部开口与接球口(4-15)相配合,用于将球通过接球口放置于储球盒内。
2.根据权利要求1所述的球场服务机器人,其特征在于:支承座(1-12)上开有电机安装槽(1-20),电机(1-11)安装在电机安装槽(1-20)内。
3.根据权利要求1所述的球场服务机器人,其特征在于:导杆(1-7)上开有导槽(1-27),推板(1-4)上开有4个导杆安装槽(1-28),导杆安装槽(1-28)内设置有轴Ⅰ(1-29),轴Ⅰ设置在导槽(1-27)内并沿其移动。
4.根据权利要求1所述的球场服务机器人,其特征在于:在轮系箱两侧设置有2个轮系端盖(2-29)且位于差速轴(2-40)两端外侧。
5.根据权利要求1所述的球场服务机器人,其特征在于:二轴臂(3-23)是由二轴臂Ⅰ(3-12)、二轴臂Ⅱ(3-13)组成的一个中空管,二轴臂Ⅱ(3-13)一端与RV减速器Ⅱ(3-21)固连,另一端与RV减速器Ⅰ(3-19)固连,二轴臂Ⅰ(3-12)安装在二轴臂Ⅱ(3-13)上。
6.根据权利要求1所述的球场服务机器人,其特征在于:一轴臂(3-22)是由一轴臂Ⅰ(3-14)、一轴臂Ⅱ(3-15)组成的一个中空管,一轴臂Ⅱ(3-15)一端套装在RV减速器Ⅰ(3-19)上,另一端与连接臂(3-16)连接,一轴臂Ⅰ(3-14)一端套装在台达电机Ⅰ(3-18)上,另一端与连接臂(3-16)连接。
7.根据权利要求1所述的球场服务机器人,其特征在于:外壳(3-24)内设置有轴承支撑吊环Ⅰ(3-26)、轴固定吊环Ⅰ(3-27)、驱动电机固定圈(3-28)、轴承支撑吊环Ⅱ(3-29)、轴固定吊环Ⅱ(3-30),轴承支撑吊环Ⅰ(3-26)、轴固定吊环Ⅰ(3-27)以及轴承支撑吊环Ⅱ(3-29)、轴固定吊环Ⅱ(3-30)分别对称固定在外壳内前端,驱动电机固定圈(3-28)固定在外壳内中部。
8.根据权利要求7所述的球场服务机器人,其特征在于:手爪机构(3-25)包括锥齿轮组Ⅰ(3-31)、手爪驱动电机(3-32)、锥齿轮组Ⅱ(3-33)、轴承Ⅲ(3-34)、一连杆Ⅰ(3-35)、二连杆Ⅰ(3-36)、异向锥齿轮组(3-38)、一连杆Ⅱ(3-39)、二连杆Ⅱ(3-40)、轴承Ⅳ(3-41)、轴Ⅱ(3-42)、轴Ⅲ(3-43)、联轴器Ⅲ(3-44)、手爪底座(3-48)、手指Ⅰ(3-49)、手指Ⅱ(3-50),轴Ⅱ(3-42)和轴Ⅲ(3-43)通过联轴器Ⅲ(3-44)连接,异向锥齿轮组(3-38)设置在轴Ⅱ(3-42)和轴Ⅲ(3-43)上,手爪驱动电机(3-32)的输出轴与异向锥齿轮组(3-38)连接,锥齿轮组Ⅰ(3-31)和锥齿轮组Ⅱ(3-33)分别安装在轴Ⅱ(3-42)和轴Ⅲ(3-43)上,轴承Ⅲ(3-34)设置在轴Ⅲ(3-43)外端,轴承Ⅳ(3-41)设置在轴Ⅱ(3-42)外端,一连杆Ⅰ(3-35)一端穿过轴固定吊环Ⅱ(3-30)与锥齿轮组Ⅱ(3-33)连接,另一端通过销与二连杆Ⅰ(3-36)一端连接,二连杆Ⅰ(3-36)另一端通过销连接在手指Ⅰ(3-49)上,一连杆Ⅱ(3-39)一端穿过轴固定吊环Ⅰ(3-27)与锥齿轮组Ⅰ(3-31)连接,另一端通过销与二连杆Ⅱ(3-40)一端连接,二连杆Ⅱ(3-40)另一端通过销连接在手指Ⅱ(3-50)上,手指Ⅰ(3-49)、手指Ⅱ(3-50)一端分别通过销设置在手爪底座(3-48)上,手爪驱动电机(3-32)固定在驱动电机固定圈(3-28)内,轴承Ⅲ(3-34)和轴承Ⅳ(3-41)分别设置在轴承支撑吊环Ⅰ(3-26)、轴承支撑吊环Ⅱ(3-29)内。
9.根据权利要求8所述的球场服务机器人,其特征在于:锥齿轮组Ⅰ(3-31)包括锥齿轮Ⅰ(3-51)和锥齿轮Ⅱ(3-52),锥齿轮Ⅰ安装在轴Ⅱ(3-42)上,锥齿轮Ⅱ(3-52)设置在一连杆Ⅱ(3-39)上,锥齿轮Ⅰ(3-51)和锥齿轮Ⅱ(3-52)相配合;锥齿轮组Ⅱ(3-33)包括锥齿轮Ⅲ(3-53)和锥齿轮Ⅳ(3-54),锥齿轮Ⅲ(3-53)安装在轴Ⅲ(3-43)上,锥齿轮Ⅳ(3-54)设置在一连杆Ⅰ(3-35)上,锥齿轮Ⅲ(3-53)和锥齿轮Ⅳ(3-54)相配合。
10.根据权利要求8所述的球场服务机器人,其特征在于:异向锥齿轮组(3-38)包括锥齿轮Ⅴ(3-37)、锥齿轮Ⅵ(3-47)、锥齿轮Ⅶ(3-55),锥齿轮Ⅴ(3-37)设置在手爪驱动电机(3-32)的输出轴上,锥齿轮Ⅵ(3-47)、锥齿轮Ⅶ(3-55)分别设置在轴Ⅱ(3-42)和轴Ⅲ(3-43)上。
11.根据权利要求1所述的球场服务机器人,其特征在于:运球盒(4-3)底部设置有滑道(4-12),弹簧盒底上带有滑轨,滑轨设置在滑道内并沿其移动,运球盒上开有丝杠安装孔(4-13)和导轨安装孔(4-14),丝杠安装孔(4-13)内带有螺纹且与丝杠Ⅱ相配合。
12.根据权利要求1所述的球场服务机器人,其特征在于:壳体(4-10)上设置有放球孔(4-16)且位于抓球机构一侧,壳体(4-10)上开有取球口(4-17)且位于投球装置一侧。
13.根据权利要求1所述的球场服务机器人,其特征在于:球场服务机器人还包括固定在底盘上的蓄电池(5)。
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