CN204505268U - 一种用于弹琴表演的机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于弹琴表演的机器人，与现有技术相比解决了尚无弹琴表演机器人的缺陷。本实用新型的气缸座侧部安装在手侧板的侧部且气缸座位于手侧板内，气缸座的上部安装在气缸座安装架上；指肚为L形，指肚的根部安装在手侧板上且与手侧板构成转动配合，指肚与气缸座两者水平对应；气缸座的下方安装有气缸，气缸的输出轴安装在指肚上靠近气缸座安装架的一端，指肚上远离气缸座的另一端安装有指头，气缸上连有送气管，送气管的另一端安装在电磁阀组上，所述的指肚、指头、气缸和送气管的数量均为5个。本实用新型通过电路控制、气缸控制和机械传动的设计，实现了机器人弹琴的现场演奏。

Description

一种用于弹琴表演的机器人

技术领域

本实用新型涉及机电模型技术领域，具体来说是一种用于弹琴表演的机器人。

背景技术

目前，机器人技术发展较快，在工业生产的很多方面都采用机器手代替人手进行作业，但是针对机器人在器乐演奏方面的开发较少。市场上所出售的会弹琴的玩具小人，只是在普通的音乐播放器上附加了玩具造型，玩具小人弹的琴是不能弹奏音乐的假琴，它弹出的音乐是事先录制好的乐曲，只要通过播放器播放就行了，技术含量、演示效果、娱乐性都比较差。如何开发出一种能用于实际弹琴的机器人模型已经成为急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中尚无弹琴表演机器人的缺陷，提供一种用于弹琴表演的机器人来解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于弹琴表演的机器人，包括底座，底座内放置有空气压缩机和电磁阀组，电磁阀组安装在空气压缩机的出气管上，底座上固定安装有腹部结构，腹部结构两侧均固定安装有腿部结构，腹部结构上方固定安装主体支撑结构，主体支撑结构上安装有上身结构且上身结构与主体支撑结构水平对应，上身结构上部固定安装有头部结构，主体支撑结构的两侧均安装有手臂结构，

所述的手臂结构上均安装有手部运动组件，手部运动组件包括安装在手臂结构上的气缸座安装架，气缸座侧部安装在手侧板的侧部且气缸座位于手侧板内，气缸座的上部安装在气缸座安装架上；指肚为L形，指肚的根部安装在手侧板上且与手侧板构成转动配合，指肚与气缸座两者水平对应；气缸座的下方安装有气缸，气缸的输出轴安装在指肚上靠近气缸座安装架的一端，指肚上远离气缸座的另一端安装有指头，气缸上连有送气管，送气管的另一端安装在电磁阀组上，所述的指肚、指头、气缸和送气管的数量均为5个。

还包括手臂运动组件，手臂运动组件的数量为2个，所述主体支撑结构的两侧均通过手臂运动组件安装有手臂结构，所述的手臂运动组件包括纵向安装在主体支撑结构上的电机，电机的输出轴上安装有输出法兰，输出法兰上方安装有联动板，手臂结构安装在联动板下方且位于输出法兰旁。

所述指肚的根部被手指轴贯穿安装在手侧板上。

有益效果

本实用新型的一种用于弹琴表演的机器人，与现有技术相比通过电路控制、气缸控制和机械传动的设计，实现了机器人弹琴的现场演奏。通过电机驱动实现机器人双臂的左右运动；通过对电磁阀吸合的控制实现对气缸的控制从而实现机器人手指的上下运动；实现了机器人手臂左右移动击键的功能，实现了技术性、观赏性与娱乐性合为一体的目的。

附图说明                      

图1为本实用新型的结构主视图；

图2为本实用新型的结构侧视图；

图3为本实用新型中手部运动组件的仰视立体图；

图4为本实用新型中手部运动组件的侧视立体图；

图5为本实用新型中手部运动组件的结构爆炸图；

图6为本实用新型中手臂运动组件的结构主视图；

图7为本实用新型中联动板运动轨迹示意图；

其中，1-底座、2-主体支撑结构、3-腿部结构、4-腹部结构、5-上身结构、6-手臂结构、7-头部结构、8-手部运动组件、101-底座上面板、102-底座框架、103-底座下面板、201-支撑架上板、202-支撑杆、203-连接板、204-支撑架下板、301-连接法兰板、302-连接球头、303-大腿结构、304-小腿结构、305-脚结构、401-前腹结构、402-后腹结构、501-上身固定板、502-上身造型、601-联动板、602-肩连接结构、603-肩关节球头、604-大臂、605-肘关节球头、606-小臂、607-手连接板、701-空心球体、702-不锈钢管、801-手侧板、802-气缸座安装架、803-指头、806-手指轴、807-指肚、901-电磁阀组、902-气缸、903-送气管、904-空气压缩机、905-气缸座、1001-电机、1002-垫块、1003-电机安装平板、1004-输出法兰。

具体实施方式

为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1和图2所示，一种用于弹琴表演的机器人，包括底座1，底座1由底座上面板101、底座框架102和底座下面板103焊接而成，是一个中空结构，底座上面板101上设有螺孔，用于安装腹部结构4。底座1内放置有空气压缩机904和电磁阀组901，电磁阀组901为多个电磁阀的组合，即控制机器人手部运动组件8的电磁阀的组合。电磁阀组901安装在空气压缩机904的出气管上，通过电磁阀组901控制空气压缩机904的输气。底座1上固定安装有腹部结构4，腹部结构4由前腹结构401和后腹结构402组成，前腹结构401和后腹结构402结构相同，分为前后两片结构。腹部结构4下部安装在底座1上，上部可以通过螺栓夹持在主体支撑结构2上。腹部结构4两侧均固定安装有腿部结构3，腿部结构3由连接法兰板301、连接球头302、大腿结构303、小腿结构304和脚结构305焊接而成，大腿结构303和小腿结构304为不锈钢管制成，腿部结构3通过连接法兰盘301与腹部结构4之间使用螺栓实现固定连接。腹部结构4上方固定安装主体支撑结构2，主体支撑结构2由支撑架上板201、支撑杆202、连接板203和支撑架下板204焊接而成，主体支撑结构2的支撑架下板204与底座上面板101之间使用螺栓实现固定连接。主体支撑结构2上安装有上身结构5且上身结构5与主体支撑结构2水平对应，上身结构5即为与主体支撑结构2的机器人背部，上身结构5由上身固定架501和两片相同结构的上身造型502构成，上身固定架501与支撑架上板201之间使用螺栓实现固定连接，上身造型502的上端与上身固定架501使用螺栓实现固定连接，上身造型502的下端与主体支撑结构2的连接板203之间使用螺栓实现固定连接。上身结构5上部固定安装有头部结构7，头部结构7由空心球体701和不锈钢管702焊接而成，头部结构7与上身结构5之间使用螺栓实现固定连接。主体支撑结构2的两侧均安装有手臂结构6，手臂结构6数量为2个，手臂结构6由联动板601、肩连接结构602、肩关节球头603、大臂604、肘关节球头605、小臂606和手连接板607焊接而成，肩连接结构602、大臂604和小臂606是由不锈钢管制成。

底座1、主体支撑结构2、腿部结构3、腹部结构4、上身结构5、手臂结构6和头部结构7为机器人仿真模型设计。为达到机器人弹琴表演的目的，如图3、图4和图5所示，手臂结构6上均安装有手部运动组件8。手部运动组件8包括安装在手臂结构6上的气缸座安装架802，气缸座安装架802为L形，安装在手连接板607上。气缸座905侧部安装在手侧板801的侧部且气缸座905位于手侧板801内，即手侧板801套在气缸座905的外侧，通过两者的侧部进行螺栓安装固定。气缸座905的上部安装在气缸座安装架802上，形成了气缸座905、手侧板801和气缸座安装架802三者在手连接板607上的组合固定。

指肚807为L形，指肚807的根部安装在手侧板801上且与手侧板801构成转动配合，指肚807的根部被手指轴806贯穿安装在手侧板801上，指肚807可以在手侧板801上进行转动，并且指肚807与气缸座905两者水平对应，以配合气缸902对指肚807的控制操作。气缸座905的下方安装有气缸902，气缸902的输出轴安装在指肚807上靠近气缸座安装架802的一端。指肚807为L形，其根部安装在手侧板801上，因此指肚807上一端与气缸座安装架802距离较近，另一端与气缸座安装架802距离较远。由于指肚807与气缸座905两者水平对应，与气缸座安装架802距离较近的一端则安装在气缸902的输出轴上，通过气缸902的工作，可以带动指肚807以手侧板801为基点进行上下运动。指肚807上远离气缸座905的另一端安装有指头803，指头803在指肚807的运动带动下，同样进行上下运动，从而实现敲击琴键盘的目的。

气缸902上连有送气管903，送气管903的另一端安装在电磁阀组901上，通过电磁阀组901的通闭控制，可以控制气缸902的工作。当气缸902对应的电磁阀打开时，空气压缩机904输出的气体带动气缸902推动指肚807上扬，当电磁阀关闭时，气缸902将输出轴缩回从而带动指肚807下落。为实现模拟一个手五个指头的操作，指肚807、指头803、气缸902和送气管903的数量均为5个，从而模拟一只手的弹琴表演。

手部运动组件8实现的是手部的弹琴操作，为了实现手臂的小范围移动，如图6所示，还包括手臂运动组件10，手臂运动组件10的数量同样为2个。主体支撑结构2的两侧均通过手臂运动组件10安装有手臂结构6，实现手臂结构6的运动。手臂运动组件10包括纵向安装在主体支撑结构2上的电机1001，电机1001的输出轴朝上。电机1001的输出轴上安装有输出法兰1004，电机1001工作可以带动输出法兰1004的转动。输出法兰1004上方安装有联动板601，联动板601为椭圆形，手臂结构6安装在联动板601下方且位于输出法兰1004旁。如图7所示，通过输出法兰1004的转动可以带动联动板601的转动，从而实现联动板601的小范围运动。电机1001只需要能够固定在主体支撑结构2上即可，为了手臂运动组件10安装更加贴近机器人形象，根据主体支撑结构2的结构，可以在支撑架上板201上安装垫块1002，从而抬高手臂运动组件10的安装位置。垫块1002上安装有电机安装平板1003，电机1001穿过垫块1002安装在电机安装平板1003上。

在实际使用时，当需要进行手臂结构6的运动时，电机1001工作，带动安装在其上方的联动板601转动，联动板601带动手臂结构6的小范围运动。当需要进行弹奏时，控制电磁阀组901中的电磁阀的开闭，电磁阀相对应的气缸902进行伸出、缩回运动，气缸902的输出轴带动指肚807以手侧板801为基准进行上下运动，从而带动指头803进行上下运动，进行弹琴表演。为增加演示效果，实现自动化控制，还可以设计一个电路控制板，通过电路控制板的中央处理器控制电机1001和电磁阀组901。对外可以设计一个触摸屏，触摸屏可以供观众选曲，通过触摸屏的操作，机器人可以根据观众选择的不同曲目来进行不同曲目的演奏，进行电机1001和电磁阀组901的控制，实现机器人的弹琴演示。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型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实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种用于弹琴表演的机器人，包括底座（1），底座（1）内放置有空气压缩机（904）和电磁阀组（901），电磁阀组（901）安装在空气压缩机（904）的出气管上，底座（1）上固定安装有腹部结构（4），腹部结构（4）两侧均固定安装有腿部结构（3），腹部结构（4）上方固定安装主体支撑结构（2），主体支撑结构（2）上安装有上身结构（5）且上身结构（5）与主体支撑结构（2）水平对应，上身结构（5）上部固定安装有头部结构（7），主体支撑结构（2）的两侧均安装有手臂结构（6），其特征在于：

所述的手臂结构（6）上均安装有手部运动组件（8），手部运动组件（8）包括安装在手臂结构（6）上的气缸座安装架（802），气缸座（905）侧部安装在手侧板（801）的侧部且气缸座（905）位于手侧板（801）内，气缸座（905）的上部安装在气缸座安装架（802）上；指肚（807）为L形，指肚（807）的根部安装在手侧板（801）上且与手侧板（801）构成转动配合，指肚（807）与气缸座（905）两者水平对应；气缸座（905）的下方安装有气缸（902），气缸（902）的输出轴安装在指肚（807）上靠近气缸座安装架（802）的一端，指肚（807）上远离气缸座（905）的另一端安装有指头（803），气缸（902）上连有送气管（903），送气管（903）的另一端安装在电磁阀组（901）上，所述的指肚（807）、指头（803）、气缸（902）和送气管（903）的数量均为5个。

2.根据权利要求1所述的一种用于弹琴表演的机器人，其特征在于：还包括手臂运动组件（10），手臂运动组件（10）的数量为2个，所述主体支撑结构（2）的两侧均通过手臂运动组件（10）安装有手臂结构（6），所述的手臂运动组件（10）包括纵向安装在主体支撑结构（2）上的电机（1001），电机（1001）的输出轴上安装有输出法兰（1004），输出法兰（1004）上方安装有联动板（601），手臂结构（6）安装在联动板（601）下方且位于输出法兰（1004）旁。

3.根据权利要求1所述的一种用于弹琴表演的机器人，其特征在于：所述指肚（807）的根部被手指轴（806）贯穿安装在手侧板（801）上。