CN110721463B - 一种魔方复原机械结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种魔方复原机械结构，包括三个L型的支撑板，支撑板的两边长度相同，三个支撑板的两端依次首尾相连且三个支撑板所处平面两两相互垂直，相邻两个支撑板绕两者之间的连接点转动90°能够相互重合，其中两个支撑板的拐点处垂直安装有手臂，手臂的前端安装有手指，手臂的后端连有步进电机和联轴器，两个手指正对第三个支撑板的拐点处安装有摄像头，手指上安装有数字舵机，数字舵机与步进电机和联轴器电连接。本发明一种魔方复原机械结构，通过三个钢板连接在一起，形成三个点的支撑结构，不仅结构简单，容易调整，同时操作过程中的结构稳定性高，不易发生形变等情况。

Description

一种魔方复原机械结构

技术领域

本发明涉及魔方复原领域，具体涉及一种魔方复原机械结构。

背景技术

魔方的复原任务通常分为两个阶段：首先利用人工智能技术录入并识别魔方颜色，在还原魔方前，电脑发出指令传给其中一个机械手臂，使其对安放在魔方指尖上魔方进行特定的动作，让魔方的六个面在摄像头前按照设定好的规律出现；然后利用机械手操作，完成魔方复原。然而，现有机械手、臂在操作过程中，由于其支撑结构稳定性差或者结构复杂不易调整。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有机械手、臂在操作过程中，由于其支撑结构稳定性差或者结构复杂不易调整，目的在于提供一种魔方复原机械结构，通过三个钢板连接在一起，形成三个点的支撑结构，不仅结构简单，容易调整，同时操作过程中的结构稳定高，不易发生变形等情况。

本发明通过下述技术方案实现：

一种魔方复原机械结构，包括三个L型的支撑板，支撑板的两边长度相同，三个支撑板的两端依次首尾相连且三个支撑板所处平面两两相互垂直，相邻两个支撑板绕两者之间的连接点转动90°能够相互重合，其中两个支撑板的拐点处垂直安装有手臂，手臂的前端安装有手指，手臂的后端连有步进电机和联轴器，两个手指正对第三个支撑板的拐点处安装有摄像头，手指上安装有数字舵机，数字舵机与步进电机和联轴器电连接。

本发明一种魔方复原机械结构，通过三个钢板连接在一起，形成三个点的支撑结构，不仅结构简单，容易调整，同时操作过程中的结构稳定性高，不易发生形变等情况。本发明的机械结构，通过三个支撑板连接在一起，在使用时，将三个支撑板之间的三个连接点作为支撑放置点，即整个支撑结构通过三个支撑点放置在工作平台上，具有容易调整、结构稳定等优点，同时支撑结构自身的稳固性也高，在外力作用下内部结构不会发生变形，对机械手、壁等的支撑性好。

所述手指上用于与魔方接触的面上覆盖有带纹路的橡胶薄片，橡胶薄片与手指之间采用泡沫胶进行贴合，能够增加手指与魔方的接触面的摩擦系数，解决了摩擦力较小导致的魔方易掉落问题，而通过泡沫胶进行贴合则增加了手指的弹性。

所述支撑板采用45号钢板加工而成，支撑板强度高，刚性好，不易产生变形，提高整个支撑结构的稳定性。

手指的结构形状与人的手指弧度相匹配。在翻动魔方过程中，由于魔方尺寸误差、摩擦力等原因，魔方的位姿会出现偏差，该偏差会在多次翻动中累积，从而导致复原失败，因此在手指构型设计时模仿人的手指弧度，并采用3D打印技术实现零件加工，能够在魔方偏离期望位置时对其进行修正。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种魔方复原机械结构，通过三个钢板连接在一起，形成三个点的支撑结构，不仅结构简单，容易调整，同时操作过程中的结构稳定性高，不易发生形变等情况；

2、本发明一种魔方复原机械结构，能够增加手指与魔方的接触面的摩擦系数，解决了摩擦力较小导致的魔方易掉落问题，而通过泡沫胶进行贴合则增加了手指的弹性；

3、本发明一种魔方复原机械结构，在手指构型设计时模仿人的手指弧度，并采用3D打印技术实现零件加工，能够在魔方偏离期望位置时对其进行修正；

4、本发明一种魔方复原机械结构，支撑板采用45号钢板加工而成，支撑板强度高，刚性好，不易产生变形，提高整个支撑结构的稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明反应器结构示意图；

图2为本发明手指结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-支撑板，2-手臂，3-手指，4-步进电机，5-联轴器，6-摄像头，7-橡胶薄片，8-泡沫胶。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本发明一种魔方复原机械结构，包括三个L型的支撑板1，支撑板1的两边长度相同，三个支撑板1的两端依次首尾相连且三个支撑板1所处平面两两相互垂直，相邻两个支撑板1绕两者之间的连接点转动90°能够相互重合，其中两个支撑板1的拐点处垂直安装有手臂2，手臂2的前端安装有手指3，手臂2的后端连有步进电机4和联轴器5，两个手指3正对第三个支撑板1的拐点处安装有摄像头6，手指3上安装有数字舵机，数字舵机与步进电机4和联轴器5电连接。

本发明一种魔方复原机械结构，通过三个钢板连接在一起，形成三个点的支撑结构，不仅结构简单，容易调整，同时操作过程中的结构稳定性高，不易发生形变等情况。本发明的机械结构，通过三个支撑板连接在一起，在使用时，将三个支撑板之间的三个连接点作为支撑放置点，即整个支撑结构通过三个支撑点放置在工作平台上，具有容易调整、结构稳定等优点，同时支撑结构自身的稳固性也高，在外力作用下内部结构不会发生变形，对机械手、壁等的支撑性好。

优选的，如图2所示，所述手指上用于与魔方接触的面上覆盖有带纹路的橡胶薄片7，橡胶薄片与手指之间采用泡沫胶8进行贴合，能够增加手指与魔方的接触面的摩擦系数，解决了摩擦力较小导致的魔方易掉落问题，而通过泡沫胶进行贴合则增加了手指的弹性。

优选的，所述支撑板采用45号钢板加工而成，支撑板强度高，刚性好，不易产生变形，提高整个支撑结构的稳定性。

优选的，手指的结构形状与人的手指弧度相匹配。在翻动魔方过程中，由于魔方尺寸误差、摩擦力等原因，魔方的位姿会出现偏差，该偏差会在多次翻动中累积，从而导致复原失败，因此在手指构型设计时模仿人的手指弧度，并采用3D打印技术实现零件加工，能够在魔方偏离期望位置时对其进行修正。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种魔方复原机械结构，其特征在于，包括三个L型的支撑板(1)，支撑板(1)的两边长度相同，三个支撑板(1)的两端依次首尾相连且三个支撑板(1)所处平面两两相互垂直，相邻两个支撑板(1)绕两者之间的连接点转动90°能够相互重合，其中两个支撑板(1)的拐点处垂直安装有手臂(2)，手臂(2)的前端安装有手指(3)，手臂(2)的后端连有步进电机(4)和联轴器(5)，与两个手臂(2)的手指(3)之间正对的第三个支撑板(1)上的拐点处安装有摄像头(6)，手指(3)上安装有数字舵机，数字舵机与步进电机(4)和联轴器(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种魔方复原机械结构，其特征在于，所述手指(3)上用于与魔方接触的面上覆盖有带纹路的橡胶薄片(7)，橡胶薄片(7)与手指(3)之间采用泡沫胶(8)进行贴合。

3.根据权利要求1所述的一种魔方复原机械结构，其特征在于，所述支撑板(1)采用45号钢板加工而成。

4.根据权利要求1所述的一种魔方复原机械结构，其特征在于，手指(3)的结构形状与人的手指弧度相匹配。

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