CN109036082A - 一种教育科技教学用机械手演示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种教育科技教学用机械手演示装置，属于科技教学领域。一种教育科技教学用机械手演示装置，包括基座、固定座、水平调节台、连接头和机械手，所述的固定座固定安装在基座上表面左侧，所述的机械手的上端与连接头的下端固定连接；本发明通过设置机械手，机械手既可以手动调节又可以自动调节，当需要进行手动调节的时候只需调整调节手把即可，当需要进行自动调节的时候只需调整伸缩杆的拉伸与收缩即可调整机械手的张开与闭合，通过设置水平调节盘，只需调整水平调节盘上的调节齿轮，调节齿轮与连接块之间的角度即为水平调节台与固定座之间的角度。

Description

一种教育科技教学用机械手演示装置

技术领域

本发明涉及科技教学领域，尤其涉及一种教育科技教学用机械手演示装置。

背景技术

机械手是机械技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维（或二维）空间上的某一点进行作业。而科技教学领域的机械手需要具有结构简单，手动操作程度高等特点，方便教学，使学生快速地掌握机械手的运行原理。

现有的教学用机械手演示装置大都自动化程度高，不便于学生进行手动操作和学习。

发明内容

本发明的目的是解决现有的教学用机械手演示装置大都自动化程度高，不便于学生进行手动操作和学习问题，而提出的一种教育科技教学用机械手演示装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种教育科技教学用机械手演示装置，包括基座、固定座、水平调节台、连接头和机械手，所述的固定座固定安装在基座上表面左侧，所述的固定座的上端固定安装有转动套杆，所述的转动套杆的上表面固定安装有水平调节台，所述的转动套杆的一端固定安装有水平调节盘，所述的水平调节台的右侧活动安装有配重块，所述的水平调节台的上表面左侧固定安装有连接盘，所述的连接盘的上端固定安装有方向调整盘，所述的方向调整盘的上端固定安装有方向调整杆，所述的方向调整盘的左端固定安装有方向套块，所述的方向套块的左端固定安装有第一铰链，所述的第一铰链的上端固定安装有固定杆，所述的固定杆的上端固定安装有第二铰链，所述的第二铰链的左表面固定连接有连接杆，所述的连接杆的另一端与连接头固定连接，所述的机械手的上端与连接头的下端固定连接。

优选地，机械手包括伸缩套杆、固定块、左夹臂、右夹臂和调节手把，所述的伸缩套杆的下方外表面活动安装有连接螺杆，所述的固定块通过连接螺杆与伸缩套杆的下方固定连接，所述的伸缩套杆的左右两侧分别固定安装有左夹臂和右夹臂，所述的固定块的左端活动连接有左调整杆，所述的左调整杆的另一端与右夹臂的上端活动连接，所述的固定块的右端活动连接有右调整杆，所述的右调整杆的另一端与左夹臂的上端活动连接，所述的调节手把固定安装在伸缩套杆下方右表面，所述的调节手把与右调整杆活动连接，所述的左夹臂的上表面固定安装有左固定套，所述的右夹臂的上表面固定安装有右固定套，所述的左固定套的上端固定连接有左调整线，所述的右固定套的上端固定连接有右调整线，所述的左夹臂的内表面与右夹臂内表面之间固定安装有限位弹簧。

优选地，连接头包括连接保护壳、伸缩杆、主动杆和提拉装置，所述的伸缩杆固定安装有连接保护壳的内部上端，所述的伸缩杆的底端固定安装有限位块，所述的限位块的底端与主动杆的一端固定连接，所述的主动杆的另一端与提拉装置固定连接，所述的提拉装置固定安装在伸缩套杆的内部，连接头的设置可以自动控制机械爪的进行。

优选地，所述的提拉装置包括左旋片和右旋片，所述的主动杆的下端外表面固定安装有主动栓，所述的主动栓分别与左旋片的右端和右旋片的左端活动连接，所述的左旋片和右旋片的中部分别固定安装有左固定栓和右固定栓，所述的左旋片与左调整线固定连接，所述的右旋片与右调整线固定连接，提拉装置的设置可以有效地节省提拉时所需的作用力。

优选地，水平调节盘的外表面设置有扇形滑槽，所述的扇形滑槽内部活动安装有调节齿轮，所述的调节齿轮的底部与水平调节台固定连接，所述的水平调节盘的中心设置有连接孔，所述的连接孔与转动套杆相匹配，所述的水平调节盘的背面固定安装有连接块，所述的连接块的另一端与固定座的外表面固定连接，所述的扇形滑槽的外圈设置有刻度尺，水平调节盘的设置可以有效地调整水平调节台的坡度。

与现有技术相比，本发明提供了一种教育科技教学用机械手演示装置，具备以下有益效果：

1、该一种教育科技教学用机械手演示装置，通过设置机械手，机械手既可以进行手动操作，又可以进行自动化操作，当需要手动操作的时候，使用者将机械手中的调节手把顺时针转动，调节手把的底部撑开右调整杆，右调整杆的上端逆时针转动进而带动底部的左夹臂逆时针转动，进而张开。

2、该一种教育科技教学用机械手演示装置，通过设置机械手，当需要进行自动操作的时候，向下拉伸伸缩杆带动主动杆向下移动，主动杆带动主动栓向下移动，进而使左旋片以左固定栓为中心逆时针转动，使右旋片以右固定栓为中心顺时针转动，从而使左调整线和右调整线向上拉伸，左调整线向上拉伸的过程中使左夹臂逆时针张开，同理右调整线向上拉伸的过程中使右夹臂顺时针张开；反之，向上收缩伸缩杆的时候，使左夹臂和右夹臂闭合，达到自动化控制机械手的目的。

3、该一种教育科技教学用机械手演示装置，通过设置水平调节盘，水平调节盘的连接孔与转动套杆活动连接，基座的位置不处于水平状态的时候，整个装置都将不处于一个水平状态，从而影响到整体的精确运行，此时可以调整调节齿轮，调节齿轮与连接块之间的角度即为水平调节台与固定座之间的角度。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过设置机械手，机械手既可以手动调节又可以自动调节，当需要进行手动调节的时候只需调整调节手把即可，当需要进行自动调节的时候只需调整伸缩杆的拉伸与收缩即可调整机械手的张开与闭合，通过设置水平调节盘，只需调整水平调节盘上的调节齿轮，调节齿轮与连接块之间的角度即为水平调节台与固定座之间的角度。

附图说明

图1为本发明提出的一种教育科技教学用机械手演示装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种教育科技教学用机械手演示装置机械手的结构示意图；

图3为图2中A出的放大图；

图4为本发明提出的一种教育科技教学用机械手演示装置机械手的局部放大图；

图5为本发明提出的一种教育科技教学用机械手演示装置连接盘的结构示意图；

图6为本发明提出的一种教育科技教学用机械手演示装置连接盘连接示意图。

图中：1、基座；2、固定座；3、水平调节台；4、水平调节盘；5、配重块；6、转动套杆；7、连接盘；8、方向调整盘；9、方向调整杆；10、方向套块；11、第一铰链；12、固定杆；13、第二铰链；14、连接杆；15、连接头；16、机械手；17、左夹臂；18、右夹臂；19、调节齿轮；20、伸缩套杆；21、左调整线；22、右调整线；23、固定块；24、左调整杆；25、右调整杆；26、左固定套；27、右固定套；28、限位弹簧；29、调节手把；30、连接螺杆；31、主动杆；32、限位块；33、伸缩杆；34、连接保护壳；35、主动栓；36、左旋片；37、右旋片；38、左固定栓；39、右固定栓；40、连接孔；41、刻度尺；42、连接块；43、扇形滑槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。

具体实施案例：

实施例1：参照图1和图5-6，一种教育科技教学用机械手演示装置，包括基座1、固定座2、水平调节台3、连接头15和机械手16，固定座2固定安装在基座1上表面左侧，固定座2的上端固定安装有转动套杆6，转动套杆6的上表面固定安装有水平调节台3，转动套杆6的一端固定安装有水平调节盘4，水平调节台3的右侧活动安装有配重块5，水平调节台3的上表面左侧固定安装有连接盘7，连接盘7的上端固定安装有方向调整盘8，方向调整盘8的上端固定安装有方向调整杆9，方向调整盘8的左端固定安装有方向套块10，方向套块10的左端固定安装有第一铰链11，第一铰链11的上端固定安装有固定杆12，固定杆12的上端固定安装有第二铰链13，第二铰链13的左表面固定连接有连接杆14，连接杆14的另一端与连接头15固定连接，机械手16的上端与连接头15的下端固定连接。

水平调节盘4的外表面设置有扇形滑槽43，扇形滑槽43内部活动安装有调节齿轮19，调节齿轮19的底部与水平调节台3固定连接，水平调节盘4的中心设置有连接孔40，连接孔40与转动套杆6相匹配，水平调节盘4的背面固定安装有连接块42，连接块42的另一端与固定座2的外表面固定连接，扇形滑槽43的外圈设置有刻度尺41。

在使用本发明之前，首先将基座1安装固定好，再测量水平调节台3是否处于水平状态，基座1的位置不处于水平状态的时候，整个装置都将不处于一个水平状态，从而影响到整体的精确运行。如果水平调节台3不处于水平状态时，记录下水平调节台3测量的偏差。由于固定座2和水平调节台3之间固定安装有转动套杆6，所以固定座2和水平调节台3之间可以相互转动，水平调节盘4上的连接孔40与转动套杆6活动连接，水平调节盘4上的连接块42与固定座2固定连接，连接块42、调节齿轮19和转动套杆6三者之间构成一个三角支撑的关系。只需转动调节齿轮19，调节齿轮19沿着扇形滑槽43移动，移动的角度可由扇形滑槽43上的刻度尺41观测到，调节齿轮19移动的距离以测量的角度值为准，之后再次检查水平调节台3的水平值，微调直至水平即可。

调整好水平调节台3之后，首先在水平调节台3右端增加一定的配重块5，避免整体的中心向左边偏移。之后利用工具转动方向调整杆9，以此来调整方向调整盘8的方向，然后调节第一铰链11，用来调节固定杆12与方向套块10之间的角度。再调节第二铰链13，用来调节固定杆12和连接杆14之间的角度，进而调节整体的机械手16的位置。

实施例2：参照图2-4，结合实施例1的基础有所不同之处在于，一种教育科技教学用机械手演示装置，机械手16包括伸缩套杆20、固定块23、左夹臂17、右夹臂18和调节手把29，伸缩套杆20的下方外表面活动安装有连接螺杆30，固定块23通过连接螺杆30与伸缩套杆20的下方固定连接，伸缩套杆20的左右两侧分别固定安装有左夹臂17和右夹臂18，固定块23的左端活动连接有左调整杆24，左调整杆24的另一端与右夹臂18的上端活动连接，固定块23的右端活动连接有右调整杆25，右调整杆25的另一端与左夹臂17的上端活动连接，调节手把29固定安装在伸缩套杆20下方右表面，调节手把29与右调整杆25活动连接，左夹臂17的上表面固定安装有左固定套26，右夹臂18的上表面固定安装有右固定套27，左固定套26的上端固定连接有左调整线21，右固定套27的上端固定连接有右调整线22，左夹臂17的内表面与右夹臂18内表面之间固定安装有限位弹簧28。

连接头15包括连接保护壳34、伸缩杆33、主动杆31和提拉装置，伸缩杆33固定安装有连接保护壳34的内部上端，伸缩杆33的底端固定安装有限位块32，限位块32的底端与主动杆31的一端固定连接，主动杆31的另一端与提拉装置固定连接，提拉装置固定安装在伸缩套杆20的内部。

提拉装置包括左旋片36和右旋片37，主动杆31的下端外表面固定安装有主动栓35，主动栓35分别与左旋片36的右端和右旋片37的左端活动连接，左旋片36和右旋片37的中部分别固定安装有左固定栓38和右固定栓39，左旋片36与左调整线21固定连接，右旋片37与右调整线22固定连接。

本发明通过设置机械手16，机械手16既可以进行手动操作，又可以进行自动化操作，当需要手动操作机械手16的时候，使用者将机械手16中的调节手把29顺时针转动，调节手把29的底部撑开右调整杆25，右调整杆25的上端逆时针转动进而带动底部的左夹臂17逆时针转动，进而使机械爪16张开，左夹臂17和右夹臂18之间的限位弹簧28处于拉伸状态。使用者松开调节手把29的时候，在限位弹簧28的作用下，左夹臂17闭合，右调整杆25顺时针转动，调节手把29也将回归至原来位置。

当需要自动操作机械手16的时候，使用者向下调节连接保护壳34内的伸缩杆33带动限位块32向下移动，限位块32的设置可以对伸缩杆33起到定位作用，限位块32带动主动杆31向下移动，主动杆31带动主动栓35向下移动，进而使左旋片36以左固定栓38为中心逆时针转动，使右旋片37以右固定栓39为中心顺时针转动，从而使左调整线21和右调整线22都向上拉伸，左调整线21向上拉伸的过程中使左夹臂17逆时针张开，同理右调整线22向上拉伸的过程中使右夹臂18顺时针张开，限位弹簧28将处于拉伸状态；反之，向上收缩伸缩杆33的时候，伸缩杆33带动限位块32向上移动，限位块32带动主动杆31向上移动，主动杆31带动主动栓35向上移动，进而使左旋片36以左固定栓38为中心顺时针转动，使右旋片37以右固定栓39为中心逆时针转动，从而使左调整线21和右调整线22向下移动，左调整线21向下移动的过程中使左夹臂17顺时针闭合，同理右调整线22向下移动的过程中使右夹臂18逆时针闭合，限位弹簧28将恢复原状，通过以上操作达到自动化控制机械手的目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种教育科技教学用机械手演示装置，包括基座（1）、固定座（2）、水平调节台（3）、连接头（15）和机械手（16），其特征在于：所述的固定座（2）固定安装在基座（1）上表面左侧，所述的固定座（2）的上端固定安装有转动套杆（6），所述的转动套杆（6）的上表面固定安装有水平调节台（3），所述的转动套杆（6）的一端固定安装有水平调节盘（4），所述的水平调节台（3）的右侧活动安装有配重块（5），所述的水平调节台（3）的上表面左侧固定安装有连接盘（7），所述的连接盘（7）的上端固定安装有方向调整盘（8），所述的方向调整盘（8）的上端固定安装有方向调整杆（9），所述的方向调整盘（8）的左端固定安装有方向套块（10），所述的方向套块（10）的左端固定安装有第一铰链（11），所述的第一铰链（11）的上端固定安装有固定杆（12），所述的固定杆（12）的上端固定安装有第二铰链（13），所述的第二铰链（13）的左表面固定连接有连接杆（14），所述的连接杆（14）的另一端与连接头（15）固定连接，所述的机械手（16）的上端与连接头（15）的下端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种教育科技教学用机械手演示装置，其特征在于：所述的机械手（16）包括伸缩套杆（20）、固定块（23）、左夹臂（17）、右夹臂（18）和调节手把（29），所述的伸缩套杆（20）的下方外表面活动安装有连接螺杆（30），所述的固定块（23）通过连接螺杆（30）与伸缩套杆（20）的下方固定连接，所述的伸缩套杆（20）的左右两侧分别固定安装有左夹臂（17）和右夹臂（18），所述的固定块（23）的左端活动连接有左调整杆（24），所述的左调整杆（24）的另一端与右夹臂（18）的上端活动连接，所述的固定块（23）的右端活动连接有右调整杆（25），所述的右调整杆（25）的另一端与左夹臂（17）的上端活动连接，所述的调节手把（29）固定安装在伸缩套杆（20）下方右表面，所述的调节手把（29）与右调整杆（25）活动连接，所述的左夹臂（17）的上表面固定安装有左固定套（26），所述的右夹臂（18）的上表面固定安装有右固定套（27），所述的左固定套（26）的上端固定连接有左调整线（21），所述的右固定套（27）的上端固定连接有右调整线（22），所述的左夹臂（17）的内表面与右夹臂（18）内表面之间固定安装有限位弹簧（28）。

3.根据权利要求1所述的一种教育科技教学用机械手演示装置，其特征在于：所述的连接头（15）包括连接保护壳（34）、伸缩杆（33）、主动杆（31）和提拉装置，所述的伸缩杆（33）固定安装有连接保护壳（34）的内部上端，所述的伸缩杆（33）的底端固定安装有限位块（32），所述的限位块（32）的底端与主动杆（31）的一端固定连接，所述的主动杆（31）的另一端与提拉装置固定连接，所述的提拉装置固定安装在伸缩套杆（20）的内部。

4.根据权利要求3所述的一种教育科技教学用机械手演示装置，其特征在于：所述的提拉装置包括左旋片（36）和右旋片（37），所述的主动杆（31）的下端外表面固定安装有主动栓（35），所述的主动栓（35）分别与左旋片（36）的右端和右旋片（37）的左端活动连接，所述的左旋片（36）和右旋片（37）的中部分别固定安装有左固定栓（38）和右固定栓（39），所述的左旋片（36）与左调整线（21）固定连接，所述的右旋片（37）与右调整线（22）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种教育科技教学用机械手演示装置，其特征在于：所述的水平调节盘（4）的外表面设置有扇形滑槽（43），所述的扇形滑槽（43）内部活动安装有调节齿轮（19），所述的调节齿轮（19）的底部与水平调节台（3）固定连接，所述的水平调节盘（4）的中心设置有连接孔（40），所述的连接孔（40）与转动套杆（6）相匹配，所述的水平调节盘（4）的背面固定安装有连接块（42），所述的连接块（42）的另一端与固定座（2）的外表面固定连接，所述的扇形滑槽（43）的外圈设置有刻度尺（41）。