CN113771365A - 一种3d打印多变量板球平衡机器人装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，包括平衡机器人主体、3D打印机主体以及无线控制器，其中3D打印机主体安放在平衡机器人主体的顶端，其无线控制器与平衡机器人主体以及3D打印机主体之间均无线连接；调平衡机器人主体包括底座，在底座内部设有蓄电池以及单片机芯片，支撑座内部中心处设有输出端朝上设置的正反电机，底座侧壁上还设有第一无线收发器，在调平装置的顶端设有用于防止3D打印机主体的托盘，在托盘的内部中心处设有电子水平仪，本发明研发的平衡机器人采用全智能调节3D打印，不仅调平精度高，而且调平速度快，大大提高了3D打印的质量。
Description
技术领域
本发明涉及平衡机器人装置技术领域，特别涉及一种3D打印多变量板球平衡机器人装置。
背景技术
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印多变量板球平衡机器人装置主要用于打印板球平衡车的框架及相关器件，可以实现自动智能打印，速度快且质量好。一般情况下，在3D打印时，必须要保持其在水平的桌面上打印，不然会造成打印出错，从而使得打印的质量大大下降，现有技术中的3D打印一般采用人工去调平，其不仅调平速度慢，而且调平的精度也比较低，严重影响着3D打印的指控，因此需要研发一种3D打印多变量板球平衡机器人装置以解决上述背景技术中的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，包括平衡机器人主体、3D打印机主体以及无线控制器，其中3D打印机主体安放在平衡机器人主体的顶端，其无线控制器与平衡机器人主体以及3D打印机主体之间均无线连接；
所述平衡机器人主体包括底座，在底座内部设有蓄电池以及单片机芯片，其中蓄电池与单片机芯片电连接，在底座下方设有支撑座，在支撑座内部中心处设有输出端朝上设置的正反电机，所述正反电机的输出端贯穿支撑座顶端并与底座相连接，其底座侧壁上还设有第一无线收发器，在底座顶端四个拐角处设有用于调平3D打印机主体的调平装置，在调平装置的顶端设有用于防止3D打印机主体的托盘，在托盘的内部中心处设有电子水平仪；
所述3D打印机主体顶端设有第二无线收发器，3D打印机主体底部设有用于放置在托盘上的固定座。
所述平衡机器人主体以及3D打印机主体分别通过第一无线收发器和第二无线收发器无线连接有电脑客户端。
作为本发明优选的方案，所述调平装置包括四个输出端朝上设置的电动伸缩杆，在四个电动伸缩杆的底部非输出端设有下万向球头座，其中四个下万向球头座分布在底座顶端的四个拐角处，在四个电动伸缩杆的顶端设有压力传感器，在每个压力传感器的顶端均设有支撑柱，在四个支撑柱的顶端均设有上万向球头座。
作为本发明优选的方案，所述下万向球头座的底部与底座之间固定连接，所述下万向球头座的顶端与电动伸缩杆的底部之间固定连接；所压力传感器的底部与顶端分别与电动伸缩杆的输出端以及支撑柱之间固定连接；所述上万向球头座的底部与支撑柱的顶端以及托盘的底部之间均固定连接，其中单片机芯片分别与电动伸缩杆以及压力传感器之间均电连接。
作为本发明优选的方案，所述底座内设有矩形槽，其中蓄电池与单片机芯片均设在矩形槽内，在底座位于第一无线收发器的一侧两端分别设有用于给蓄电池充电的充电接口以及控制该平衡机器人主体运行与停止的控制开关，其中单片机芯片分别与充电接口、控制开关以及第一无线收发器电连接。
作为本发明优选的方案，所述托盘的顶端设有用于放置3D打印机主体的安放槽，其电子水平仪卡固连接在托盘内部中心处，其中安放槽的横截面积大于或等于其固定座的横截面积，在安放槽四周的每个侧壁上均设有螺纹孔，每个所述螺纹孔内均设有用于固定固定座的手拧螺栓，所述单片机芯片与电子水平仪之间电连接。
作为本发明优选的方案，所述支撑座与正反电机之间卡固连接，所述正反电机的输出端与底座的底部之间固定连接，在支撑座的底部四个拐角处军设有支撑脚，每个所述支撑脚均呈圆台行设置且与底座之间固定连接，其中单片机芯片与正反电机之间电连接。
作为本发明优选的方案，所述3D打印机主体的一侧侧壁上设有箱门，所述箱门上设有把手以及PLC控制器，其中PLC控制器分别与第二无线收发器电连接。
作为本发明优选的方案，所述无线控制器的用于操作的一侧顶端设有操作显示屏，在操作显示屏的下方设有若干个操作按钮，在无线控制器的顶端拐角处设有第三无线收发器，其中无线控制器与3D打印机主体之间通过第三无线收发器华和第二无线收发器无线连接，无线控制器与平衡机器人主体之间通过第三无线收发器和第一无线收发器无线连接。
作为本发明优选的方案，所述第一无线收发器与第三无线收发器之间的无线网络为NFC或者蓝牙其中的一种；第三无线收发器和第二无线收发器之间无线网络为蓝牙或者NFC其中的一种。
作为本发明优选的方案，所述电脑客户端与第一无线收发器以及第二无线收发器之间的无线网路均为3G/4G/5G/GPRS。
有益效果：本发明在使用时，首先将3D打印机主体底部固定在推盘的安放槽内，然后打开平衡机器人主体上位于底座处的控制开关，其电子水平仪根据其测出的数据，将其数据发送至单片机芯片，单片机芯片接收到数据后，对其进行分析判断，然后将其数据传送至正反电机以电动伸缩杆进行转动和伸缩调节，直至调平为止，期间通过压力传感器感知四个方向不同点所承受的压力，考虑其底部受压情况，看起地面是否能承受得住其压力，当压力失衡时，需要地面的硬度做出调整，期间所得数据传送至无线控制器或者电脑客户端，也可通过电脑以及无线控制器远程控制该平衡机器人主体，综上所述，本发明研发的平衡机器人采用全智能调节3D打印，不仅调平精度高，而且调平速度快，大大提高了3D打印的质量。
附图说明
图1为本发明一种3D打印多变量板球平衡机器人装置的立体图；
图2为本发明一种3D打印多变量板球平衡机器人装置的调平装置立体图；
图3为本发明一种3D打印多变量板球平衡机器人装置的底座内部图；
图4为本发明一种3D打印多变量板球平衡机器人装置的托盘立体图；
图5为本发明一种3D打印多变量板球平衡机器人装置的无线控制器立体图；
图6为本发明一种3D打印多变量板球平衡机器人装置的正反电机示意图；
图7为本发明一种3D打印多变量板球平衡机器人装置的系统框图。
图中：1、平衡机器人主体；11、底座；111、矩形槽；112、单片机芯片；113、蓄电池；114、充电接口；115、第一无线收发器；116、控制开关；12、支撑座；121、支撑脚；122、正反电机；13、调平装置；131、电动伸缩杆；132、下万向球头座；133、压力传感器；134、支撑柱；135、上万向球头座；14、托盘；141、安放槽；142、电子水平仪；143、手拧螺栓；144、螺纹孔；2、3D打印机主体；21、固定座；22、第二无线收发器；23、箱门；24、PLC控制器；25、把手；3、无线控制器；31、操作显示屏；32、操作显按钮；33、第三无线收发器；4、电脑客户端。
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,基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，包括平衡机器人主体1、3D打印机主体2以及无线控制器3，其中3D打印机主体2安放在平衡机器人主体1的顶端，其无线控制器3与平衡机器人主体1以及3D打印机主体2之间均无线连接；所述平衡机器人主体11包括底座11，在底座11内部设有蓄电池113以及单片机芯片112，其中蓄电池113与单片机芯片112电连接，在底座下方设有支撑座12，在支撑座12内部中心处设有输出端朝上设置的正反电机122，所述正反电机122的输出端贯穿支撑座12顶端并与底座11相连接，其底座11侧壁上还设有第一无线收发器115，在底座11顶端四个拐角处设有用于调平3D打印机主体2的调平装置13，在调平装置13的顶端设有用于防止3D打印机主体2的托盘14，在托盘14的内部中心处设有电子水平仪142；所述3D打印机主体2顶端设有第二无线收发器22，3D打印机主体2底部设有用于放置在托盘14上的固定座21，所述平衡机器人主体1以及3D打印机主体2分别通过第一无线收发器115和第二无线收发器22无线连接有电脑客户端4，本发明在使用时，首先将3D打印机主体底部固定在推盘的安放槽内，然后打开平衡机器人主体上位于底座处的控制开关，其电子水平仪根据其测出的数据，将其数据发送至单片机芯片，单片机芯片接收到数据后，对其进行分析判断，然后将其数据传送至正反电机以电动伸缩杆进行转动和伸缩调节，直至调平为止，期间通过压力传感器感知四个方向不同点所承受的压力，考虑其底部受压情况，看起地面是否能承受得住其压力，当压力失衡时，需要地面的硬度做出调整，期间所得数据传送至无线控制器或者电脑客户端，也可通过电脑以及无线控制器远程控制该平衡机器人主体，综上所述，本发明研发的平衡机器人采用全智能调节3D打印，不仅调平精度高，而且调平速度快，大大提高了3D打印的质量。
实施例，请参照图1和图2，所述调平装置13包括四个输出端朝上设置的电动伸缩杆131，在四个电动伸缩杆131的底部非输出端设有下万向球头座132，其中四个下万向球头座132分布在底座11顶端的四个拐角处，在四个电动伸缩杆131的顶端设有压力传感器133，在每个压力传感器133的顶端均设有支撑柱134，在四个支撑柱134的顶端均设有上万向球头座135，所述下万向球头座132的底部与底座11之间固定连接，所述下万向球头座132的顶端与电动伸缩杆131的底部之间固定连接；所压力传感器133的底部与顶端分别与电动伸缩杆131的输出端以及支撑柱134之间固定连接；所述上万向球头座135的底部与支撑柱134的顶端以及托盘14的底部之间均固定连接，其中单片机芯片112分别与电动伸缩杆131以及压力传感器133之间均电连接，通过设置调平装置，实现了智能调平代替人工调平，大大提高了调平精确度与速度，同时通过压力传感器感知四个方向不同点所承受的压力，考虑其底部受压情况，看起地面是否能承受得住其压力，当压力失衡时，需要地面的硬度做出调整。
实施例，请参照图1和图3，所述底座11内设有矩形槽111，其中蓄电池113与单片机芯片112均设在矩形槽111内，在底座11位于第一无线收发器115的一侧两端分别设有用于给蓄电池113充电的充电接口114以及控制该平衡机器人主体1运行与停止的控制开关116，其中单片机芯片112分别与充电接口114、控制开关116以及第一无线收发器115电连接。
实施例，请参照图1和图4，所述托盘14的顶端设有用于放置3D打印机主体2的安放槽141，其电子水平仪142卡固连接在托盘14内部中心处，其中安放槽141的横截面积大于或等于其固定座21的横截面积，在安放槽141四周的每个侧壁上均设有螺纹孔144，每个所述螺纹孔144内均设有用于固定固定座21的手拧螺栓143，所述单片机芯片112与电子水平仪142之间电连接，通过将3D打印机主体放置在安放槽后，将手拧螺栓拧紧对3D打印机主体进行固定，防止其在调平时脱落。
实施例，请参照图1、图6以及图7，所述支撑座12与正反电机122之间卡固连接，所述正反电机12的输出端与底座11的底部之间固定连接，在支撑座12的底部四个拐角处军设有支撑脚121，每个所述支撑脚121均呈圆台行设置且与底座11之间固定连接，其中单片机芯片112与正反电机122之间电连接。
实施例，请参照图1，所述3D打印机主体2的一侧侧壁上设有箱门，所述箱门上设有把手以及PLC控制器，所述箱门上设有把手25以及PLC控制器24，其中PLC控制器24分别与第二无线收发器22电连接。
实施例，请参照图1、图5以及7，所述无线控制器3的用于操作的一侧顶端设有操作显示屏31，在操作显示屏31的下方设有若干个操作按钮32，在无线控制器3的顶端拐角处设有第三无线收发器33，其中无线控制器3与3D打印机主体2之间通过第三无线收发器33华和第二无线收发器22无线连接，无线控制器3与平衡机器人主体1之间通过第三无线收发器33和第一无线收发器115无线连接，所述第一无线收发器115与第三无线收发器33之间的无线网络为NFC或者蓝牙其中的一种；第三无线收发器33和第二无线收发器22之间无线网络为蓝牙或者NFC其中的一种，所述电脑客户端4与第一无线收发器115以及第二无线收发器22之间的无线网路均为3G/4G/5G/GPRS。
操作原理：本发明在使用时，首先将3D打印机主体底部固定在推盘的安放槽内，然后打开平衡机器人主体上位于底座处的控制开关，其电子水平仪根据其测出的数据，将其数据发送至单片机芯片，单片机芯片接收到数据后，对其进行分析判断，然后将其数据传送至正反电机以电动伸缩杆进行转动和伸缩调节，直至调平为止，期间通过压力传感器感知四个方向不同点所承受的压力，考虑其底部受压情况，看起地面是否能承受得住其压力，当压力失衡时，需要地面的硬度做出调整，期间所得数据传送至无线控制器或者电脑客户端，也可通过电脑以及无线控制器远程控制该平衡机器人主体，综上所述，本发明研发的平衡机器人采用全智能调节3D打印，不仅调平精度高，而且调平速度快，大大提高了3D打印的质量。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。
Claims (10)
1.一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，包括平衡机器人主体(1)、3D打印机主体(2)以及无线控制器(3)，其特征在于：其中3D打印机主体(2)安放在平衡机器人主体(1)的顶端，其无线控制器(3)与平衡机器人主体(1)以及3D打印机主体(2)之间均无线连接；
所述平衡机器人主体(1)包括底座(11)，在底座(11)内部设有蓄电池(113)以及单片机芯片(112)，其中蓄电池(113)与单片机芯片(112)电连接，在底座下方设有支撑座(12)，在支撑座(12)内部中心处设有输出端朝上设置的正反电机(122)，所述正反电机(122)的输出端贯穿支撑座(12)顶端并与底座(11)相连接，其底座(11)侧壁上还设有第一无线收发器(115)，在底座(11)顶端四个拐角处设有用于调平3D打印机主体(2)的调平装置(13)，在调平装置(13)的顶端设有用于防止3D打印机主体(2)的托盘(14)，在托盘(14)的内部中心处设有电子水平仪(142)；
所述3D打印机主体(2)顶端设有第二无线收发器(22)，3D打印机主体(2)底部设有用于放置在托盘(14)上的固定座(21)。
所述平衡机器人主体(1)以及3D打印机主体(2)分别通过第一无线收发器(115)和第二无线收发器(22)无线连接有电脑客户端(4)。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，其特征在于：所述调平装置(13)包括四个输出端朝上设置的电动伸缩杆(131)，在四个电动伸缩杆(131)的底部非输出端设有下万向球头座(132)，其中四个下万向球头座(132)分布在底座(11)顶端的四个拐角处，在四个电动伸缩杆(131)的顶端设有压力传感器(133)，在每个压力传感器(133)的顶端均设有支撑柱(134)，在四个支撑柱(134)的顶端均设有上万向球头座(135)。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，其特征在于：所述下万向球头座(132)的底部与底座(11)之间固定连接，所述下万向球头座(132)的顶端与电动伸缩杆(131)的底部之间固定连接；所压力传感器(133)的底部与顶端分别与电动伸缩杆(131)的输出端以及支撑柱(134)之间固定连接；所述上万向球头座(135)的底部与支撑柱(134)的顶端以及托盘(14)的底部之间均固定连接，其中单片机芯片(112)分别与电动伸缩杆(131)以及压力传感器(133)之间均电连接。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，其特征在于：所述底座(11)内设有矩形槽(111)，其中蓄电池(113)与单片机芯片(112)均设在矩形槽(111)内，在底座(11)位于第一无线收发器(115)的一侧两端分别设有用于给蓄电池(113)充电的充电接口(114)以及控制该平衡机器人主体(1)运行与停止的控制开关(116)，其中单片机芯片(112)分别与充电接口(113)、控制开关(116)以及第一无线收发器(115)电连接。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，其特征在于：所述托盘(14)的顶端设有用于放置3D打印机主体(2)的安放槽(141)，其电子水平仪(142)卡固连接在托盘(14)内部中心处，其中安放槽(141)的横截面积大于或等于其固定座(21)的横截面积，在安放槽(141)四周的每个侧壁上均设有螺纹孔(144)，每个所述螺纹孔(144)内均设有用于固定固定座(21)的手拧螺栓(143)，所述单片机芯片(112)与电子水平仪(142)之间电连接。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，其特征在于：所述支撑座(12)与正反电机(122)之间卡固连接，所述正反电机(122)的输出端与底座(11)的底部之间固定连接，在支撑座(12)的底部四个拐角处军设有支撑脚(121)，每个所述支撑脚(121)均呈圆台行设置且与底座(11)之间固定连接，其中单片机芯片(112)与正反电机(122)之间电连接。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，其特征在于：所述3D打印机主体(2)的一侧侧壁上设有箱门(23)，所述箱门上设有把手(25)以及PLC控制器(24)，其中PLC控制器(24)分别与第二无线收发器(22)电连接。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，其特征在于：所述无线控制器(3)的用于操作的一侧顶端设有操作显示屏(31)，在操作显示屏(31)的下方设有若干个操作按钮(32)，在无线控制器(3)的顶端拐角处设有第三无线收发器(33)，其中无线控制器(3)与3D打印机主体(2)之间通过第三无线收发器(33)华和第二无线收发器(22)无线连接，无线控制器(3)与平衡机器人主体(1)之间通过第三无线收发器(33)和第一无线收发器(115)无线连接。
9.根据权利要求8所述的一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，其特征在于：所述第一无线收发器(115)与第三无线收发器(33)之间的无线网络为NFC或者蓝牙其中的一种；第三无线收发器(33)和第二无线收发器(22)之间无线网络为蓝牙或者NFC其中的一种。
10.根据权利要求8所述的一种3D打印多变量板球平衡机器人装置，其特征在于：所述电脑客户端(4)与第一无线收发器(115)以及第二无线收发器(22)之间的无线网路均为3G/4G/5G/GPRS。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211210 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |