CN108718650B - 一种用于机器人的自动剪切机器手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人领域，更具体的说是一种用于机器人的自动剪切机器手，包括移动底座、驱动结构、左支撑板结构、左驱动结构、右剪切结构和左驱动剪切结构，所述的驱动结构的前端固定连接在移动底座上，左支撑板结构固定连接在驱动结构的左端，左驱动结构固定连接在驱动结构的左端，左驱动结构转动连接在左支撑板结构内，右剪切结构固定连接在驱动结构的右端，左驱动剪切结构的下端与左驱动结构相啮合，左驱动剪切结构与右剪切结构剪切啮合；本发明的有益效果为可以对草坪杂草和绿地进行切削清理，同时切削面积大，也可以通过自动控制，使机器人在草坪内进行指定切削，进而对草坪和绿地实现修饰。

Description

一种用于机器人的自动剪切机器手

技术领域

本发明涉及机器人领域，更具体的说是一种用于机器人的自动剪切机器手。

背景技术

可以割草并对草坪进行修饰的机器人是可以美化家庭的草坪，有利于绿化。专利号为CN201510072963.7公开了一种自动割草机，属农业机械技术领域，该割草机包括设置于车架前端的切割器和设置于驾驶室后的具有粉碎机的料箱，所述切割器与所述料箱之间连通有分别设置于所述驾驶室两侧的送料斜槽，所述切割器包括铰接在车架上的收拢动臂以及设置于所述收拢动臂下方的通过连接杆与所述车架连接的割刀和分草杆。该发明可以解决现有象草收割劳动强度大，收割效率低下的问题。但是该设备无法实现通过自动化对草坪表面进行细节的修饰。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于机器人的自动剪切机器手，其有益效果为可以对草坪杂草和绿地进行切削清理，同时切削面积大，也可以通过自动控制，使机器人在草坪内进行指定切削，进而对草坪和绿地实现修饰。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

本发明的目的是提供一种用于机器人的自动剪切机器手，包括移动底座、驱动结构、左支撑板结构、左驱动结构、右剪切结构和左驱动剪切结构，所述的驱动结构的前端固定连接在移动底座上，左支撑板结构固定连接在驱动结构的左端，左驱动结构固定连接在驱动结构的左端，左驱动结构转动连接在左支撑板结构内，右剪切结构固定连接在驱动结构的右端，左驱动剪切结构的下端与左驱动结构相啮合，左驱动剪切结构与右剪切结构剪切啮合。

作为本发明更进一步的优化，一种用于机器人的自动剪切机器手，所述的移动底座包括后固定板、上板、右板、上下位移电动伸缩杆和左右位移电动伸缩杆，上板和右板分别固定连接在后固定板的上端和右端，上下位移电动伸缩杆和左右位移电动伸缩杆分别固定连接在上板的下端和右板的左端。

作为本发明更进一步的优化，一种用于机器人的自动剪切机器手，所述的驱动结构包括固定轴、轴承固定板、调心滚子轴承、电机固定板、驱动电机、半齿齿轮和位移长齿圈，轴承固定板的上端和右端分别固定连接在上板和右板上，调心滚子轴承的外壁固定连接在轴承固定板内，固定轴固定连接在调心滚子轴承的内壁上，固定轴的前端固定连接电机固定板，驱动电机固定连接在电机固定板的前端，半齿齿轮固定连接在驱动电机的输出轴上，半齿齿轮与位移长齿圈相啮合。

作为本发明更进一步的优化，一种用于机器人的自动剪切机器手，所述的左支撑板结构包括左连接板、后连接板、横向连接板、纵向连接板、前转动连接板、后转动连接板齿条滑槽和托板滑槽，左连接板的右端固定连接在电机固定板的左端，后连接板固定连接在左连接板的后端，横向连接板固定连接在后连接板的右端，纵向连接板的左端固定连接在横向连接板上，前转动连接板和后转动连接板的左端均固定连接在纵向连接板上，齿条滑槽和托板滑槽均横向贯穿纵向连接板。

作为本发明更进一步的优化，一种用于机器人的自动剪切机器手，所述的左驱动结构包括左驱动块、驱动滑块、左转轴、左齿轮、右主动齿轮、右转轴和右从动齿轮，左驱动块的右端固定连接在位移长齿圈的左端，驱动滑块固定连接在左驱动块内，驱动滑块上设置有驱动槽，驱动槽内壁的上端为齿状，左转轴的前端和后端分别转动连接在前转动连接板和后转动连接板内，左转轴的中端为齿状，左转轴与驱动滑块相啮合，左齿轮固定连接在左转轴的后端，左齿轮的右端与右主动齿轮相啮合，右主动齿轮和右从动齿轮分别固定连接在右转轴的前端和后端，右转轴转动连接在后转动连接板内。

作为本发明更进一步的优化，一种用于机器人的自动剪切机器手，所述的右剪切结构包括右驱动块、右连接杆、右滑槽、右驱动滑架、刀托、右驱动刀刃和托架滑杆，右驱动块的左端固定连接在位移长齿圈的右端，右连接杆的前端固定连接在右驱动块的后端，右滑槽左右贯穿右连接杆，右驱动滑架的右端固定连接右连接杆，刀托设置有多个，所有刀托的上端均固定连接在右驱动滑架内壁的上端，每个刀托的左右两端均固定连接多个右驱动刀刃，右驱动滑架内壁的左右两端均固定连接多个右驱动刀刃，托架滑杆的右端固定连接右驱动滑架的左端，托架滑杆滑动连接在托板滑槽内。

作为本发明更进一步的优化，一种用于机器人的自动剪切机器手，所述的左驱动剪切结构包括长齿条、左驱动刀托和左驱动刀刃，长齿条的左右两端分别滑动连接在齿条滑槽和右滑槽内，长齿条的下端与右从动齿轮相啮合，左驱动刀托设置有多个，所有的左驱动刀托的前端均固定连接在长齿条上，每个左驱动刀托的左右两端均固定连接多个左驱动刀刃，所有的左驱动刀托的后端均设置在右驱动滑架内，左驱动刀托左侧的多个左驱动刀刃与刀托右侧的多个右驱动刀刃剪切啮合，左驱动刀托右侧的多个左驱动刀刃与刀托左侧的多个右驱动刀刃剪切啮合。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果为，通过右剪切结构和左驱动剪切结构可以对草坪杂草和绿地进行切削清理，同时切削面积大，也可以通过移动底座和驱动结构实现自动控制，使机器人在草坪内进行指定切削，进而对草坪和绿地实现修饰。

附图说明

图1是本发明的整体的结构示意图；

图2是本发明的移动底座的结构示意图；

图3是本发明的驱动结构的结构示意图；

图4是本发明的左支撑板结构的结构示意图；

图5是本发明的左驱动结构的结构示意图一；

图6是本发明的左驱动结构的结构示意图二；

图7是本发明的右剪切结构的结构示意图；

图8是本发明的左驱动剪切结构的结构示意图。

图中：移动底座1；后固定板1-1；上板1-2；右板1-3；上下位移电动伸缩杆1-4；左右位移电动伸缩杆1-5；驱动结构2；固定轴2-1；轴承固定板2-2；调心滚子轴承2-3；电机固定板2-4；驱动电机2-5；半齿齿轮2-6；位移长齿圈2-7；左支撑板结构3；左连接板3-1；后连接板3-2；横向连接板3-3；纵向连接板3-4；前转动连接板3-5；后转动连接板3-6；齿条滑槽3-7；托板滑槽3-8；左驱动结构4；左驱动块4-1；驱动滑块4-2；左转轴4-3；左齿轮4-4；右主动齿轮4-5；右转轴4-6；右从动齿轮4-7；右剪切结构5；右驱动块5-1；右连接杆5-2；右滑槽5-3；右驱动滑架5-4；刀托5-5；右驱动刀刃5-6；托架滑杆5-7；左驱动剪切结构6；长齿条6-1；左驱动刀托6-2；左驱动刀刃6-3。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本装置中所述的固定连接是指通过焊接、螺纹固定等方式进行固定，结合不同的使用环境，使用不同的固定方式，所述的转动连接是指通过将轴承烘装在轴上，通过弹性挡圈实现轴承的轴向固定，实现转动，所述的滑动连接是指通过滑块在滑槽内的滑动进行连接。

具体实施方式一：

如图1～图8所示，一种用于机器人的自动剪切机器手，包括移动底座1、驱动结构2、左支撑板结构3、左驱动结构4、右剪切结构5和左驱动剪切结构6，其特征在于：所述的驱动结构2的前端固定连接在移动底座1上，左支撑板结构3固定连接在驱动结构2的左端，左驱动结构4固定连接在驱动结构2的左端，左驱动结构4转动连接在左支撑板结构3内，右剪切结构5固定连接在驱动结构2的右端，左驱动剪切结构6的下端与左驱动结构4相啮合，左驱动剪切结构6与右剪切结构5剪切啮合。通过驱动结构2的驱动，使左驱动结构4带动左驱动剪切结构6左右往复位移，通过驱动结构2驱动右剪切结构5往复左右位移，通过右剪切结构5和左驱动剪切结构6之间异步的往复位移，实现切削；使将移动底座1固定练接在机器人的手臂上，通过移动底座1上的两个电动伸缩杆使驱动结构2、左支撑板结构3、左驱动结构4、右剪切结构5和左驱动剪切结构6发生轻微的上下左右位移，进而实现在剪切部位上下左右位移，实现修饰。

具体实施方式二：

如图1～图8所示，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的移动底座1包括后固定板1-1、上板1-2、右板1-3、上下位移电动伸缩杆1-4和左右位移电动伸缩杆1-5，上板1-2和右板1-3分别固定连接在后固定板1-1的上端和右端，上下位移电动伸缩杆1-4和左右位移电动伸缩杆1-5分别固定连接在上板1-2的下端和右板1-3的左端。

具体实施方式三：

如图1～图8所示，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述的驱动结构2包括固定轴2-1、轴承固定板2-2、调心滚子轴承2-3、电机固定板2-4、驱动电机2-5、半齿齿轮2-6和位移长齿圈2-7，轴承固定板2-2的上端和右端分别固定连接在上板1-2和右板1-3上，调心滚子轴承2-3的外壁固定连接在轴承固定板2-2内，固定轴2-1固定连接在调心滚子轴承2-3的内壁上，固定轴2-1的前端固定连接电机固定板2-4，驱动电机2-5固定连接在电机固定板2-4的前端，半齿齿轮2-6固定连接在驱动电机2-5的输出轴上，半齿齿轮2-6与位移长齿圈2-7相啮合。通过上下位移电动伸缩杆1-4和左右位移电动伸缩杆1-5的驱动使电机固定板2-4和固定轴2-1通过在调心滚子轴承2-3上的位移，实现整个装置的上下左右的位移，进而实现操作的修饰。

具体实施方式四：

如图1～图8所示，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述的左支撑板结构3包括左连接板3-1、后连接板3-2、横向连接板3-3、纵向连接板3-4、前转动连接板3-5、后转动连接板3-6、齿条滑槽3-7和托板滑槽3-8，左连接板3-1的右端固定连接在电机固定板2-4的左端，后连接板3-2固定连接在左连接板3-1的后端，横向连接板3-3固定连接在后连接板3-2的右端，纵向连接板3-4的左端固定连接在横向连接板3-3上，前转动连接板3-5和后转动连接板3-6的左端均固定连接在纵向连接板3-4上，齿条滑槽3-7和托板滑槽3-8均横向贯穿纵向连接板3-4。通过左支撑板结构3实现装置的固定和转动。

具体实施方式五：

如图1～图8所示，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述的左驱动结构4包括左驱动块4-1、驱动滑块4-2、左转轴4-3、左齿轮4-4、右主动齿轮4-5、右转轴4-6和右从动齿轮4-7，左驱动块4-1的右端固定连接在位移长齿圈2-7的左端，驱动滑块4-2固定连接在左驱动块4-1内，驱动滑块4-2上设置有驱动槽，驱动槽内壁的上端为齿状，左转轴4-3的前端和后端分别转动连接在前转动连接板3-5和后转动连接板3-6内，左转轴4-3的中端为齿状，左转轴4-3与驱动滑块4-2相啮合，左齿轮4-4固定连接在左转轴4-3的后端，左齿轮4-4的右端与右主动齿轮4-5相啮合，右主动齿轮4-5和右从动齿轮4-7分别固定连接在右转轴4-6的前端和后端，右转轴4-6转动连接在后转动连接板3-6内。当半齿齿轮2-6驱动位移长齿圈2-7向左位移，使左驱动块4-1和驱动滑块4-2向左位移，进而带动左转轴4-3和左齿轮4-4逆向旋转，进而带动右主动齿轮4-5、右转轴4-6和右从动齿轮4-7正向旋转，进而带动左驱动剪切结构6向右位移；同理当半齿齿轮2-6驱动位移长齿圈2-7向右位移，左驱动剪切结构6向左位移。

具体实施方式六：

如图1～图8所示，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述的右剪切结构5包括右驱动块5-1、右连接杆5-2、右滑槽5-3、右驱动滑架5-4、刀托5-5、右驱动刀刃5-6和托架滑杆5-7，右驱动块5-1的左端固定连接在位移长齿圈2-7的右端，右连接杆5-2的前端固定连接在右驱动块5-1的后端，右滑槽5-3左右贯穿右连接杆5-2，右驱动滑架5-4的右端固定连接右连接杆5-2，刀托5-5设置有多个，所有刀托5-5的上端均固定连接在右驱动滑架5-4内壁的上端，每个刀托5-5的左右两端均固定连接多个右驱动刀刃5-6，右驱动滑架5-4内壁的左右两端均固定连接多个右驱动刀刃5-6，托架滑杆5-7的右端固定连接右驱动滑架5-4的左端，托架滑杆5-7滑动连接在托板滑槽3-8内。

具体实施方式七：

如图1～图8所示，本实施方式对实施方式六作进一步说明，所述的左驱动剪切结构6包括长齿条6-1、左驱动刀托6-2和左驱动刀刃6-3，长齿条6-1的左右两端分别滑动连接在齿条滑槽3-7和右滑槽5-3内，长齿条6-1的下端与右从动齿轮4-7相啮合，左驱动刀托6-2设置有多个，所有的左驱动刀托6-2的前端均固定连接在长齿条6-1上，每个左驱动刀托6-2的左右两端均固定连接多个左驱动刀刃6-3，所有的左驱动刀托6-2的后端均设置在右驱动滑架5-4内，左驱动刀托6-2左侧的多个左驱动刀刃6-3与刀托5-5右侧的多个右驱动刀刃5-6剪切啮合，左驱动刀托6-2右侧的多个左驱动刀刃6-3与刀托5-5左侧的多个右驱动刀刃5-6剪切啮合。

本发明的工作原理为：将后固定板1-1通过螺纹固定连接在机器人的手臂上，驱动电机2-5接电顺时针旋转，带动半齿齿轮2-6顺时针旋转，顺时针半齿齿轮2-6与位移长齿圈2-7的上半部啮合，使位移长齿圈2-7向右位移，顺时针半齿齿轮2-6与位移长齿圈2-7的下半部啮合，使位移长齿圈2-7向左位移，进而实现位移长齿圈2-7的往复运动；当驱动位移长齿圈2-7向左位移，使左驱动块4-1和驱动滑块4-2向左位移，进而带动左转轴4-3和左齿轮4-4逆向旋转，进而带动右主动齿轮4-5、右转轴4-6和右从动齿轮4-7正向旋转，进而带动长齿条6-1向右位移，进而带动多个驱动左驱动刀托6-2和多个左驱动刀刃6-3向右位移，同时位移长齿圈2-7向左位移，右驱动块5-1、右连接杆5-2、右驱动滑架5-4、刀托5-5和右驱动刀刃5-6向左位移，使多个左驱动刀刃6-3和多个右驱动刀刃5-6相剪切啮合，实现剪切；同理当半齿齿轮2-6驱动位移长齿圈2-7向右位移，长齿条6-1向左位移，进而带动多个驱动左驱动刀托6-2和多个左驱动刀刃6-3向左位移，同时位移长齿圈2-7向右位移，右驱动块5-1、右连接杆5-2、右驱动滑架5-4、刀托5-5和右驱动刀刃5-6向右位移，使多个左驱动刀刃6-3和多个右驱动刀刃5-6相剪切啮合，如此往复，实现循环大面积的剪切；左支撑板结构3实现装置的固定和转动；通过驱动上下位移电动伸缩杆1-4和左右位移电动伸缩杆1-5，使电机固定板2-4和固定轴2-1通过在调心滚子轴承2-3上的位移，实现整个装置的上下左右的位移，进而实现操作的修饰。

上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于机器人的自动剪切机器手，包括移动底座(1)、驱动结构(2)、左支撑板结构(3)、左驱动结构(4)、右剪切结构(5)和左驱动剪切结构(6)，其特征在于：所述的驱动结构(2)的前端固定连接在移动底座(1)上，左支撑板结构(3)固定连接在驱动结构(2)的左端，左驱动结构(4)固定连接在驱动结构(2)的左端，左驱动结构(4)转动连接在左支撑板结构(3)内，右剪切结构(5)固定连接在驱动结构(2)的右端，左驱动剪切结构(6)的下端与左驱动结构(4)相啮合，左驱动剪切结构(6)与右剪切结构(5)剪切啮合；

所述的移动底座(1)包括后固定板(1-1)、上板(1-2)、右板(1-3)、上下位移电动伸缩杆(1-4)和左右位移电动伸缩杆(1-5)，上板(1-2)和右板(1-3)分别固定连接在后固定板(1-1)的上端和右端，上下位移电动伸缩杆(1-4)固定连接在上板(1-2)的下端、左右位移电动伸缩杆(1-5)固定连接在右板(1-3)的左端；

所述的驱动结构(2)包括固定轴(2-1)、轴承固定板(2-2)、调心滚子轴承(2-3)、电机固定板(2-4)、驱动电机(2-5)、半齿齿轮(2-6)和位移长齿圈(2-7)，轴承固定板(2-2)的上端和右端分别固定连接在上板(1-2)和右板(1-3)上，调心滚子轴承(2-3)的外壁固定连接在轴承固定板(2-2)内，固定轴(2-1)固定连接在调心滚子轴承(2-3)的内壁上，固定轴(2-1)的后端固定连接电机固定板(2-4)，驱动电机(2-5)固定连接在电机固定板(2-4)的前端，半齿齿轮(2-6)固定连接在驱动电机(2-5)的输出轴上，半齿齿轮(2-6)与位移长齿圈(2-7)相啮合；

所述的左支撑板结构(3)包括左连接板(3-1)、后连接板(3-2)、横向连接板(3-3)、纵向连接板(3-4)、前转动连接板(3-5)、后转动连接板(3-6)、齿条滑槽(3-7)和托板滑槽(3-8)，左连接板(3-1)的右端固定连接在电机固定板(2-4)的左端，后连接板(3-2)固定连接在左连接板(3-1)的后端，横向连接板(3-3)固定连接在后连接板(3-2)的右端，纵向连接板(3-4)的左端固定连接在横向连接板(3-3)上，前转动连接板(3-5)和后转动连接板(3-6)的左端均固定连接在纵向连接板(3-4)上，齿条滑槽(3-7)和托板滑槽(3-8)均横向贯穿纵向连接板(3-4)；

所述的左驱动结构(4)包括左驱动块(4-1)、驱动滑块(4-2)、左转轴(4-3)、左齿轮(4-4)、右主动齿轮(4-5)、右转轴(4-6)和右从动齿轮(4-7)，左驱动块(4-1)的右端固定连接在位移长齿圈(2-7)的左端，驱动滑块(4-2)固定连接在左驱动块(4-1)内，驱动滑块(4-2)上设置有驱动槽，驱动槽内壁的上端为齿状，左转轴(4-3)的前端和后端分别转动连接在前转动连接板(3-5)和后转动连接板(3-6)内，左转轴(4-3)的中端为齿状，左转轴(4-3)与驱动槽内壁的齿相啮合，左齿轮(4-4)固定连接在左转轴(4-3)的后端，左齿轮(4-4)的右端与右主动齿轮(4-5)相啮合，右主动齿轮(4-5)和右从动齿轮(4-7)分别固定连接在右转轴(4-6)的前端和后端，右转轴(4-6)转动连接在后转动连接板(3-6)内；

所述的右剪切结构(5)包括右驱动块(5-1)、右连接杆(5-2)、右滑槽(5-3)、右驱动滑架(5-4)、刀托(5-5)、右驱动刀刃(5-6)和托架滑杆(5-7)，右驱动块(5-1)的左端固定连接在位移长齿圈(2-7)的右端，右连接杆(5-2)的前端固定连接在右驱动块(5-1)的后端，右滑槽(5-3)左右贯穿右连接杆(5-2)，右驱动滑架(5-4)的右端固定连接右连接杆(5-2)，刀托(5-5)设置有多个，多个刀托(5-5)的上端均固定连接在右驱动滑架(5-4)内壁的上端，每个刀托(5-5)的左右两端均固定连接多个右驱动刀刃(5-6)，右驱动滑架(5-4)内壁的左右两端均固定连接多个右驱动刀刃(5-6)，托架滑杆(5-7)的右端固定连接右驱动滑架(5-4)的左端，托架滑杆(5-7)滑动连接在托板滑槽(3-8)内；

所述的左驱动剪切结构(6)包括长齿条(6-1)、左驱动刀托(6-2)和左驱动刀刃(6-3)，长齿条(6-1)的左右两端分别滑动连接在齿条滑槽(3-7)和右滑槽(5-3)内，长齿条(6-1)的下端与右从动齿轮(4-7)相啮合，左驱动刀托(6-2)设置有多个，多个左驱动刀托(6-2)的前端均固定连接在长齿条(6-1)上，每个左驱动刀托(6-2)的左右两端均固定连接多个左驱动刀刃(6-3)，所有的左驱动刀托(6-2)的后端均设置在右驱动滑架(5-4)内，左驱动刀托(6-2)左侧的多个左驱动刀刃(6-3)与刀托(5-5)右侧的多个右驱动刀刃(5-6)剪切啮合，左驱动刀托(6-2)右侧的多个左驱动刀刃(6-3)与刀托(5-5)左侧的多个右驱动刀刃(5-6)剪切啮合。

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