CN112959360A - 一种具有5g远程拍摄功能的移动式机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，包括机械臂本体、第一驱动部、第二驱动部、第一夹板、第二夹板、导向板、活动板、轴承、U型块和连接板，所述第一夹板与第二夹板均卡合在第一驱动部表面，第一夹板与第二夹板外端分别固接有第一侧板与第二侧板，所述第一侧板的端面开有端槽，所述第二侧板内侧面固接有螺纹柱，所述螺纹柱表面卡合在端槽内部，且所述螺纹柱末端螺有固定螺母。在第一驱动部的表面设有卡块，在第一夹板与第二夹板的表面均开有卡槽，通过卡块与卡槽将第一夹板、第二夹板分别与第一驱动部进行限位，同时卡合第一夹板与第二夹板，固定螺母螺合在螺纹柱的顶端并拧紧，实现远程拍摄的角度和高度自由调节。

Description

一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂

技术领域

本发明涉及一种多关节机械臂，具体是一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂。

背景技术

多关节机械臂具有高精度调节、快速度响应、灵巧度移位等特点，适用于装配、喷涂、焊接、搬运等自动化程度较高的机械重复式工作，是应用广泛的一类机器人，尤其在工业生产制造领域，多关节机械臂的技术研发迅速。传统的机械臂由于存在关节限制和奇异位形等实际问题，导致空间位姿受限，影响了它的实际应用，而具有更多自由度的机械臂由于制造工艺的提升变得越来越稳定可靠，开始应用于调节精确、响应迅速和空间受限的工作环境。然而，即使是近年来发展迅速的具有冗余特征的七自由度机械臂也由于缺乏快速准确响应的远程拍摄功能，在使用过程中无法对外界环境进行快速感知和安全检测。另外，具有拍摄功能的传统机械臂结构简单，在使用过程中无法根据外界环境进行自动控制和远程调节，具有较大的局限性。因此，针对上述问题，提出一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂。

发明内容

一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，包括机械臂本体、第一驱动部、第二驱动部、第一夹板、第二夹板、导向板、活动板、轴承、U型块和连接板；

所述第一夹板的一端固接有转板，所述第二夹板的一端开有转槽，所述转板卡合在所述转槽内部，且所述第一夹板与所述第二夹板通过圆杆转动连接；所述第一夹板与所述第二夹板均卡合在所述第一驱动部表面，所述第一夹板与所述第二夹板外端分别固接有第一侧板与所述第二侧板，所述第一侧板的端面开有端槽，所述第二侧板内侧面固接有螺纹柱，所述螺纹柱表面卡合在所述端槽内部，且所述螺纹柱末端螺有固定螺母；

所述导向板的侧面开有导向腔，所述活动板与所述导向板侧面滑动连接，两个所述活动板之间固接有横板，所述横板贯穿所述导向板侧面，且所述横板顶端开有螺纹孔；所述导向腔内部设有螺杆，所述螺杆与所述螺纹孔螺合，所述螺杆的两端均通过所述轴承分别与所述导向腔内壁转动连接，所述导向板顶端固接有第二马达，且所述第二马达的输出轴末端与所述螺杆顶端固接；

所述连接板的一端侧面固接有连接轴，所述连接轴外端通过所述轴承与所述U型块内侧壁转动连接，所述U型块的一侧固接有第一马达，且所述第一马达的输出轴末端与所述连接轴外端固接；所述U型块另一侧设有圆板，所述圆板的内侧固接有活动杆，所述连接轴的内部开有活动腔，所述活动杆一端套接于所述活动腔内部，所述活动腔内部设有弹簧，且所述弹簧套接于所述活动杆表面；所述U型块另一侧侧面开有定位槽，所述圆板内侧面固接有定位块，且所述定位块与所述定位槽卡合。

进一步地，所述机械臂本体外端设有第一驱动部，所述第一驱动部与所述机械臂本体外端转动连接，所述第一驱动部外端设有所述第二驱动部，且所述第一驱动部外端与所述第二驱动部转动连接。

进一步地，所述第二驱动部外端设有机械手，且所述机械手与所述第二驱动部外端转动连接。

进一步地，所述第一夹板与所述第二夹板均为弧形结构，所述第一夹板与所述第二夹板均为弧形结构，所述第一夹板与所述第二夹板的内侧壁均设有防滑垫，且所述螺纹柱表面附有黏着剂；所述导向板位于所述第二夹板顶端，且所述导向板底端与所述第二夹板顶端固接。

进一步地，所述活动板与所述导向板滑动连接，且所述活动板顶端与所述U型块底端固接。

进一步地，所述活动板的数目为两个，两个所述活动板对称分布在所述导向板两侧，且所述活动板为工字型结构。

进一步地，所述连接板与所述U型块转动连接，所述连接板的外端设有摄像头，且所述摄像头底端与所述连接板外端端面固接。

进一步地，所述第一夹板与所述第二夹板的表面均开有卡槽，所述第一驱动部表面固接有卡块，且所述卡块卡合在所述卡槽内部。

进一步地，所述活动腔与所述活动杆的末端均为正六边形结构，且所述活动杆与所述活动腔滑动连接。

进一步地，所述定位槽与所述定位块的数目相同，所述定位块呈环形分布在所述圆板内侧侧面，且所述定位槽呈环形分布在所述U型块一侧侧面。

本申请的有益效果是：提供了一种具有角度和高度调节功能，而且便于安装、检修和拆卸的具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂。

附图说明

为了更清晰地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请一种实施例的整体结构的立体示意图；

图2为本申请一种实施例的第一夹板与所述第二夹板的连接图；

图3为本申请一种实施例的活动板与导向板的连接图；

图4为本申请一种实施例的连接板与U型块的连接图。

图中：1、机械臂本体，2、第一驱动部，3、第二驱动部，4、机械手，5、第一夹板，51、转板，52、第一侧板，6、第二夹板，61、转槽，62、第二侧板，621、端槽，7、导向板，71、导向腔，8、活动板，9、U型块，91、定位槽，10、连接板，11、第一马达，12、摄像头，13、固定螺母，14、螺纹柱，15、圆杆，16、卡槽，17、卡块，18、第二马达，19、轴承，20、横板，201、螺纹孔，21、螺杆，22、圆板，221、定位块，23、活动杆，24、弹簧，25、连接轴，251、活动腔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或通过中间媒介间接相连，又或是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的前提下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参阅图1-4所示，一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，包括机械臂本体1、第一驱动部2、第二驱动部3、第一夹板5、第二夹板6、导向板7、活动板8、轴承19、U型块9和连接板10；

所述第一夹板5的一端固接有转板51，所述第二夹板6的一端开有转槽61，所述转板51卡合在所述转槽61内部，且所述第一夹板5与所述第二夹板6通过圆杆15转动连接；所述第一夹板5与所述第二夹板6均卡合在所述第一驱动部2表面，所述第一夹板5与所述第二夹板6外端分别固接有第一侧板52与所述第二侧板62，所述第一侧板52的端面开有端槽621，所述第二侧板62内侧面固接有螺纹柱14，所述螺纹柱14表面卡合在所述端槽621内部，且所述螺纹柱14末端螺有固定螺母13；

所述导向板7的侧面开有导向腔71，所述活动板8与所述导向板7侧面滑动连接，两个所述活动板8之间固接有横板20，所述横板20贯穿所述导向板7侧面，且所述横板20顶端开有螺纹孔201；所述导向腔71内部设有螺杆21，所述螺杆21与所述螺纹孔201螺合，所述螺杆21的两端均通过所述轴承19分别与所述导向腔71内壁转动连接，所述导向板7顶端固接有第二马达18，且所述第二马达18的输出轴末端与所述螺杆21顶端固接；

所述连接板10的一端侧面固接有连接轴25，所述连接轴25外端通过所述轴承19与所述U型块9内侧壁转动连接，所述U型块9的一侧固接有第一马达11，且所述第一马达11的输出轴末端与所述连接轴25外端固接；所述U型块9另一侧设有圆板22，所述圆板22的内侧固接有活动杆23，所述连接轴25的内部开有活动腔251，所述活动杆23一端套接于所述活动腔251内部，所述活动腔251内部设有弹簧24，且所述弹簧24套接于所述活动杆23表面；所述U型块9另一侧侧面开有定位槽91，所述圆板22内侧面固接有定位块221，且所述定位块221与所述定位槽91卡合。

所述机械臂本体1外端设有第一驱动部2，所述第一驱动部2与所述机械臂本体1外端转动连接，所述第一驱动部2外端设有所述第二驱动部3，且所述第一驱动部2外端与所述第二驱动部3转动连接，便于所述机械臂本体1的运转；所述第二驱动部3外端设有机械手4，且所述机械手4与所述第二驱动部3外端转动连接，通过所述机械手4可完成夹持动作；所述第一夹板5与所述第二夹板6均为弧形结构，所述第一夹板5与所述第二夹板6的内侧壁均设有防滑垫，且所述螺纹柱14表面附有黏着剂；所述导向板7位于所述第二夹板6顶端，且所述导向板7底端与所述第二夹板6顶端固接，便于将所述摄像头12固定在本装置表面；所述活动板8与所述导向板7滑动连接，且所述活动板8顶端与所述U型块9底端固接，便于调节所述活动板8与所述导向板7之间的相对距离；所述活动板8的数目为两个，两个所述活动板8对称分布在所述导向板7两侧，且所述活动板8为工字型结构，增强了所述活动板8与所述导向板7之间的稳定性；所述连接板10与所述U型块9转动连接，所述连接板10的外端设有摄像头12，且所述摄像头12底端与所述连接板10外端端面固接，通过所述摄像头12可进行拍摄；所述第一夹板5与所述第二夹板6的表面均开有卡槽16，所述第一驱动部2表面固接有卡块17，且所述卡块17卡合在所述卡槽16内部，通过所述卡槽16与所述卡块17可将第一夹板5、所述第二夹板6分别与所述第一驱动部2进行限位。所述活动腔251与所述活动杆23的末端均为正六边形结构，且所述活动杆23与所述活动腔251滑动连接，避免两者发生相对转动现象；所述定位槽91与所述定位块221的数目相同，所述定位块221呈环形分布在所述圆板22内侧侧面，且所述定位槽91呈环形分布在所述U型块9一侧侧面，通过所述定位槽91与所述定位块221之间的配合可将所述连接板10进行辅助固定。

本申请在使用过程中出现的电器元件均外接连通电源和控制开关，首先将第一夹板5与第二夹板6卡合在第一驱动部2的表面，此时卡块17会卡合在卡槽16的内部，同时螺纹柱14的表面会卡合在端槽621的内部，继而再将固定螺母13螺合在螺纹柱14的顶端并拧紧，从而将本装置固定；

然后使得第二马达18工作，第二马达18会驱动其末端的螺杆21转动，此时螺杆21与螺纹孔201之间会发生相对螺合，从而可带动横板20顺着导向腔71运动，进而可使得活动板8顺着导向板7滑动，以此来调节摄像头12的高度；

最后再使得第一马达11工作，第一马达11会带动连接板10围绕U型块9转动，以此来调节摄像头12的拍摄角度，同时在连接板10转动时会带动圆板22同步转动，定位块221会与定位槽91发生错位，使得活动杆23顺着活动腔251向外端滑动，继而使得弹簧24被压缩；摄像头12角度调节完成后，在弹簧24的反作用下定位块221会重新卡合在定位槽91内部，对连接板10起到辅助固定作用。同时在连接板10内部设置有5G模块，通过5G模块可对摄像头12的高度、角度以及观察位置进行调节，能够对机械手4的工作状况进行检测，起到避障能力，提高了本装置的安全性。

5G通讯的速率较高，同时覆盖范围及安全性都得到了极大的提升，在用户体验与传输信号稳定等方面也会得到极大改善，可通过电脑快速的对机械臂本体1进行监测与控制。

5G通讯具有比较智能的、自我调整网络的优势，5G通信技术可以促进多种设备的链接，由于5G通信技术的速度与4G相比，提升了将近20倍，5G技术将促进物联网的发展。

5G通讯可以实现多种设备在同一个空间的稳定的链接与工作，甚至可以将人和机器进行连接，更加接近“万物互联”的理念，由此，5G通信技术可能会创诰出更多的经济、商业契机，推动经济的发展。

5G通讯支持同时连接多种设备，因此，企业不再需要将其蜂窝和Wi-Fi无线策略作为一项或多项提议进行评估，借助5G，企业可以根据需要在蜂窝和Wi-Fi连接之间进行切换，而不必担心性能会受到影响，或移动宽带的可访问性会受到限制。

5G通讯的延迟低，5G显著减少了网络设备响应命令所需的时间，通常少于5毫秒，无论位置如何，应用程序和服务都将以相同的方式工作，从而消除了影响实时通信的延迟。

本申请的有益之处在于：

1.本申请在第一驱动部的表面设有卡块，在第一夹板与第二夹板的表面均开有卡槽，通过卡块与卡槽可将第一夹板、第二夹板分别与第一驱动部进行限位，同时将第一夹板与第二夹板进行卡合，把固定螺母螺合在螺纹柱的顶端并拧紧，便于安装和检修摄像头，拆卸也较为简单；

2.本申请通过第二马达工作驱动其末端的螺杆转动，此时螺杆与螺纹孔之间发生相对螺合，从而带动横板顺着导向腔运动，使得活动板顺着导向板滑动，以此来调节摄像头的高度；

3.本申请在摄像头角度调节完成后，在弹簧反作用下活动杆会重新回缩至活动腔内部，同时使得圆板复位，定位块会重新卡合在定位槽内部，以此来对连接板起到辅助固定作用，继而增强摄像头的稳定性。

由于机械臂本体的内部结构属于现有技术，所以本申请文件中未做描述。

第一马达11和第二马达18均采用的是KE160-L2-S2-P2型号及其相关的配套电源和电路。

涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本申请保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，其特征在于：包括机械臂本体(1)、第一驱动部(2)、第二驱动部(3)、第一夹板(5)、第二夹板(6)、导向板(7)、活动板(8)、轴承(19)、U型块(9)和连接板(10)；

所述第一夹板(5)的一端固接有转板(51)，所述第二夹板(6)的一端开有转槽(61)，所述转板(51)卡合在所述转槽(61)内部，且所述第一夹板(5)与所述第二夹板(6)通过圆杆(15)转动连接；所述第一夹板(5)与所述第二夹板(6)均卡合在所述第一驱动部(2)表面，所述第一夹板(5)与所述第二夹板(6)外端分别固接有第一侧板(52)与所述第二侧板(62)，所述第一侧板(52)的端面开有端槽(621)，所述第二侧板(62)内侧面固接有螺纹柱(14)，所述螺纹柱(14)表面卡合在所述端槽(621)内部，且所述螺纹柱(14)末端螺有固定螺母(13)；

所述导向板(7)的侧面开有导向腔(71)，所述活动板(8)与所述导向板(7)侧面滑动连接，两个所述活动板(8)之间固接有横板(20)，所述横板(20)贯穿所述导向板(7)侧面，且所述横板(20)顶端开有螺纹孔(201)；所述导向腔(71)内部设有螺杆(21)，所述螺杆(21)与所述螺纹孔(201)螺合，所述螺杆(21)的两端均通过所述轴承(19)分别与所述导向腔(71)内壁转动连接，所述导向板(7)顶端固接有第二马达(18)，且所述第二马达(18)的输出轴末端与所述螺杆(21)顶端固接；

所述连接板(10)的一端侧面固接有连接轴(25)，所述连接轴(25)外端通过所述轴承(19)与所述U型块(9)内侧壁转动连接，所述U型块(9)的一侧固接有第一马达(11)，且所述第一马达(11)的输出轴末端与所述连接轴(25)外端固接；所述U型块(9)另一侧设有圆板(22)，所述圆板(22)的内侧固接有活动杆(23)，所述连接轴(25)的内部开有活动腔(251)，所述活动杆(23)一端套接于所述活动腔(251)内部，所述活动腔(251)内部设有弹簧(24)，且所述弹簧(24)套接于所述活动杆(23)表面；所述U型块(9)另一侧侧面开有定位槽(91)，所述圆板(22)内侧面固接有定位块(221)，且所述定位块(221)与所述定位槽(91)卡合。

2.根据权利要求1所述的一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，其特征在于：所述机械臂本体(1)外端设有第一驱动部(2)，所述第一驱动部(2)与所述机械臂本体(1)外端转动连接，所述第一驱动部(2)外端设有所述第二驱动部(3)，且所述第一驱动部(2)外端与所述第二驱动部(3)转动连接。

3.根据权利要求2述的一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，其特征在于：所述第二驱动部(3)外端设有机械手(4)，且所述机械手(4)与所述第二驱动部(3)外端转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，其特征在于：所述第一夹板(5)与所述第二夹板(6)均为弧形结构，所述第一夹板(5)与所述第二夹板(6)的内侧壁均设有防滑垫，且所述螺纹柱(14)表面附有黏着剂；所述导向板(7)位于所述第二夹板(6)顶端，且所述导向板(7)底端与所述第二夹板(6)顶端固接。

5.根据权利要求4所述的一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，其特征在于：所述活动板(8)与所述导向板(7)滑动连接，且所述活动板(8)顶端与所述U型块(9)底端固接。

6.根据权利要求5所述的一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，其特征在于：所述活动板(8)的数目为两个，两个所述活动板(8)对称分布在所述导向板(7)两侧，且所述活动板(8)为工字型结构。

7.根据权利要求1所述的一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，其特征在于：所述连接板(10)与所述U型块(9)转动连接，所述连接板(10)的外端设有摄像头(12)，且所述摄像头(12)底端与所述连接板(10)外端端面固接。

8.根据权利要求1所述的一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，其特征在于：所述第一夹板(5)与所述第二夹板(6)的表面均开有卡槽(16)，所述第一驱动部(2)表面固接有卡块(17)，且所述卡块(17)卡合在所述卡槽(16)内部。

9.根据权利要求1所述的一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，其特征在于：所述活动腔(251)与所述活动杆(23)的末端均为正六边形结构，且所述活动杆(23)与所述活动腔(251)滑动连接。

10.根据权利要求1所述的一种具有5G远程拍摄功能的移动式机械臂，其特征在于：所述定位槽(91)与所述定位块(221)的数目相同，所述定位块(221)呈环形分布在所述圆板(22)内侧侧面，且所述定位槽(91)呈环形分布在所述U型块(9)一侧侧面。

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