CN109015748A - 一种应用于导游机器人的360度旋转机械手臂 - Google Patents

一种应用于导游机器人的360度旋转机械手臂 Download PDF

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张东
黄金豪
林诗峰
骆杰豪
庄佳欣
卢瑞祥
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00—Arms

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开了一种应用于导游机器人的360度旋转机械手臂，包括依次活动连接的第一关节、第二关节、上臂、第三关节、第四关节、小臂和手掌，所述的第一关节包括第一舵机、连接第一舵机输出端的第一舵机舵盘、肩部；所述的第二关节包括第二舵机、连接第二舵机输出端的第二舵机舵盘、肩部、上臂；所述的第三关节包括肘连接架、第三舵机、连接第三舵机输出端的第三舵机舵盘、肘部；所述的第四关节包括第四舵机、连接第四舵机输出端的第四舵机舵盘、肘部、小臂。本发明实现了导游机器人机械手臂自由度的提高，增加导游机器人的服务范围的同时提高导游机器人的观赏性，并且对导游机器人自动化的提高提供了可行性高的机械基础。

Description

一种应用于导游机器人的360度旋转机械手臂
技术领域
本发明涉及一种机械手臂，尤其是一种应用于导游机器人的360度旋转机械手臂。
背景技术
近年来,机器人已经在我们的工作和生活中得到广泛的应用,特别是在一些特殊环境下，机器人能完成人类所不能完成的工作和任务，并且在服务领域也能够有机器人得心应手地完成任务。现今已开发出多种性能相对优越的应用于服务业的机器人。比如杭州艾米机器人有限公司于2016年6月3日申请的申请号为CN201610394925.8，公开号为CN105856255A的《导游机器人》，但是其机器人机械结构简单，并没有机械手臂的结构，其中机械手臂结构的丧失对于导游机器人服务范围的限制是不言而喻的。本发明提出一种应用于导游机器人的360度旋转机械手臂及方法，目的在于提高导游机器人服务的自由行以及观赏性，对导游机器人自动化的提高提供了可行性高的机械基础。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何提高导游机器人活动自由度的问题，目的在于增加导游机器人的服务范围的同时提高导游机器人的观赏性，并且对导游机器人自动化的提高提供可行性高的机械基础。
本发明解决技术问题通过如下的技术方案实现：
一种应用于导游机器人的360度旋转机械手臂，包括依次活动连接的第一关节、第二关节、上臂、第三关节、第四关节、小臂和手掌，
所述的第一关节包括第一舵机、连接第一舵机输出端的第一舵机舵盘、肩部，第一舵机的输出端通过第一舵机舵盘及螺栓与肩部刚性连接，带动整个机械手臂沿第一舵机舵盘的圆周方向旋转；
所述的第二关节包括第二舵机、连接第二舵机输出端的第二舵机舵盘、肩部、上臂，所述的第二舵机通过螺栓与肩部刚性连接，所述第二舵机舵盘通过螺栓与上臂刚性连接，所述第二舵机的扭矩传递给上臂，带动整个机械手臂沿着第二舵机舵盘的圆周方向旋转；
所述的第三关节包括肘连接架、第三舵机、连接第三舵机输出端的第三舵机舵盘、肘部，所述第三舵机的机身通过螺栓与肘部刚性连接，所述第三舵机舵盘通过螺栓与肘连接架刚性连接，所述肘连接架通过螺栓与上臂刚性连接；
所述的第四关节包括第四舵机、连接第四舵机输出端的第四舵机舵盘、肘部、小臂，所述第四舵机机身通过螺栓与小臂刚性连接，第四舵机舵盘通过螺栓与肘部刚性连接，所述第四舵机的转矩通过舵盘传递给肘部。
进一步地，所述第一舵机为360度舵机。
进一步地，所述第一舵机采用SUPER500舵机。
进一步地，所述第二舵机采用DH-03X舵机。
进一步地，所述第三舵机为360度舵机。
进一步地，所述第三舵机采用MG995舵机。
进一步地，所述第四舵机采用MG995舵机。
相比对现有技术，本发明装置的有益效果是：
1、实现导游机器人机械手臂自由度的提高。
2、本装置结构简单可靠，实现方式简洁，便于推广。
3、本装置所以用的零件均为市面上常见零件，便于采购。
4、增加导游机器人的服务范围的同时提高导游机器人的观赏性。
5、对导游机器人自动化的提高提供了可行性高的机械基础。
附图说明
图1：本发明实施例的整体结构示意图。
图2：本发明实施例的内部细节示意图。
图3：本发明实施例的第一关节示意图。
图4：本发明实施例的第二关节示意图。
图5：本发明实施例的第三关节示意图。
图6：本发明实施例的第四关节示意图。
图7：本发明实施例的DH-03X舵机及其舵盘示意图。
图8：本发明实施例的SUPER500舵机及其舵盘示意图。
图9：本发明实施例的MG995舵机及其舵盘示意图。
其中，1-第一舵机，2-第二关节，3-上臂，4-第四关节，5-小臂，6-第一关节，7-第三关节，8-第一舵机舵盘，9-肩部，10-第二舵机，11-第二舵机舵盘，12-第三舵机，13-第三舵机舵盘，14-肘连接架，15--第四舵机，16 -第四舵机舵盘，17-肘部。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步说明。
如图1和图2所示，一种应用于导游机器人的360度旋转机械手臂，包括依次活动连接的第一关节6、第二关节2、上臂3、第三关节7、第四关节4、小臂5和手掌。
如图3所示，所述的第一关节6包括第一舵机1、连接第一舵机1输出端的第一舵机舵盘8、肩部9，所述第一舵机1采用SUPER500舵机，所述第一舵机1的输出端通过第一舵机舵盘8及螺栓与肩部9刚性连接，带动整个机械手臂沿着第一舵机舵盘8圆周方向旋转，由于SUPER500舵机1为360度舵机，因此实现了本机械手臂的360度旋转。
如图4所示，所述的第二关节2包括第二舵机10、连接第二舵机10输出端的第二舵机舵盘11、肩部9、上臂3，所述第二舵机10采用DH-03X舵机，所述的第二舵机10通过螺栓与肩部9刚性连接，所述第二舵机舵盘11通过螺栓与上臂3刚性连接，所述第二舵机10的扭矩传递给上臂3，带动整个机械手臂沿着第二舵机舵盘11的圆周方向旋转。
如图5所示，所述的第三关节7包括肘连接架14、第三舵机12、连接第三舵机12输出端的第三舵机舵盘13、肘部17，所述第三舵机12采用MG995舵机，所述第三舵机12的机身通过螺栓与肘部17刚性连接，所述第三舵机舵盘13通过螺栓与肘连接架14刚性连接，所述肘连接架14通过螺栓与上臂3刚性连接；其中所述第三舵机12的转矩通过第三舵机舵盘13传递。由于上臂3没有第三舵机舵盘13圆周方向的自由度，因此转矩的反作用力作用于第三舵机12，带动肘部17连同小臂5沿着第三舵机舵盘13圆周方向旋转，并且由于第三舵机12为360度舵机，因此可实现小臂5的360度旋转。
如图6所示，所述的第四关节4包括第四舵机15、连接第四舵机15输出端的第四舵机舵盘16、肘部17、小臂5，所述第四舵机15采用MG995舵机，所述第四舵机15机身通过螺栓与小臂5刚性连接，第四舵机舵盘16通过螺栓与肘部17刚性连接，所述第四舵机15的转矩通过舵盘传递给肘部17。由于肘部17没有第四舵机舵盘16圆周方向的自由度，其反作用力带动小臂5沿着第四舵机舵盘16圆周方向旋转。
本发明利用360度舵机能够带动舵盘360度旋转的特点，将应用于导游机器人的机械手臂的自由度提高，并且通过第一关节6，第二关节2，第三关节7，第四关节4的互相配合，实现本机械手臂拟人化的同时，更是提高了自由度，实现了人类无法实现的小臂360度旋转，实现了导游机器人机械手臂自由度的提高，增加导游机器人的服务范围的同时提高导游机器人的观赏性，并且对导游机器人自动化的提高提供了可行性高的机械基础。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种应用于导游机器人的360度旋转机械手臂，其特征在于：包括依次活动连接的第一关节(6)、第二关节(2)、上臂(3)、第三关节(7)、第四关节(4)、小臂(5)和手掌，
所述的第一关节(6)包括第一舵机(1)、连接第一舵机(1)输出端的第一舵机舵盘(8)、肩部(9)，第一舵机(1)的输出端通过第一舵机舵盘(8)及螺栓与肩部(9)刚性连接，带动整个机械手臂沿第一舵机舵盘(8)的圆周方向旋转；
所述的第二关节(2)包括第二舵机(10)、连接第二舵机(10)输出端的第二舵机舵盘(11)、肩部(9)、上臂(3)，所述的第二舵机(10)通过螺栓与肩部(9)刚性连接，所述第二舵机舵盘(11)通过螺栓与上臂(3)刚性连接，所述第二舵机(10)的扭矩传递给上臂(3)，带动整个机械手臂沿着第二舵机舵盘(11)的圆周方向旋转；
所述的第三关节(7)包括肘连接架(14)、第三舵机(12)、连接第三舵机(12)输出端的第三舵机舵盘(13)、肘部(17)，所述第三舵机(12)的机身通过螺栓与肘部(17)刚性连接，所述第三舵机舵盘(13)通过螺栓与肘连接架(14)刚性连接，所述肘连接架(14)通过螺栓与上臂(3)刚性连接；
所述的第四关节(4)包括第四舵机(15)、连接第四舵机(15)输出端的第四舵机舵盘(16)、肘部(17)、小臂(5)，所述第四舵机(15)机身通过螺栓与小臂(5)刚性连接，第四舵机舵盘(16)通过螺栓与肘部(17)刚性连接，所述第四舵机(15)的转矩通过舵盘传递给肘部(17)。
2.根据权利要求1所述的应用于导游机器人的360度旋转机械手臂，其特征在于：所述第一舵机(1)为360度舵机。
3.根据权利要求2所述的应用于导游机器人的360度旋转机械手臂，其特征在于：所述第一舵机(1)采用SUPER500舵机。
4.根据权利要求1所述的应用于导游机器人的360度旋转机械手臂，其特征在于：所述第二舵机(10)采用DH-03X舵机。
5.根据权利要求1所述的应用于导游机器人的360度旋转机械手臂，其特征在于：所述第三舵机(12)为360度舵机。
6.根据权利要求5所述的应用于导游机器人的360度旋转机械手臂，其特征在于：所述第三舵机(12)采用MG995舵机。
7.根据权利要求1所述的应用于导游机器人的360度旋转机械手臂，其特征在于：所述第四舵机(15)采用MG995舵机。
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