CN204772522U - 一种仿生写字机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种仿生写字机械手，包括支撑座、第一至第六支架、笔杆固定架和控制装置，所述控制装置包括第一至第五驱动装置，第一驱动装置设置在支撑座上，第一驱动装置的动力输出端与第一支架连接，第一支架与第二支架活动连接，第二支架的另一端与第三支架的一端活动连接，第三支架的另一端与第四支架的一端固定连接，第四支架的另一端与第五支架的一端固定连接，第五支架的另一端与第四驱动装置的动力输出端连接，第四驱动装置与第六支架固定连接，第六支架连接于第四驱动装置与第五驱动装置之间，第五驱动装置的动力输出轴与笔杆固定架连接。本实用新型结构简单、尺寸紧凑、智能化程度高、控制方便，能模拟人手写字行为，写字流畅性好，写字质量和效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动化领域，具体涉及一种仿生写字机械手。
背景技术
智能机械手在制造业、交通运输、港口搬运等领域有着广泛应用，而在写字绘图方面应用很少。随着科技的发展，工业生产中大量存在着高温、高压、灰尘、噪声、反射性物质多的环境，这让机械手甚至机器人在这些环境下代替人手去刻画痕迹、写字，安全地完成作业显得尤为重要。此外机械手可以不断重复工作和劳动，不知疲倦，大大地提高工作效率。然而，现有的机械手结构复杂、体积大、重量大、控制不方便、驱动力小。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种仿生写字机械手。
本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，一种仿生写字机械手，包括支撑座6、第一支架7、第二支架、第三支架10、第四支架14、第五支架15、第六支架11、笔杆固定架13和控制装置，所述控制装置包括第一驱动装置1、第二驱动装置2、第三驱动装置3、第四驱动装置4和第五驱动装置5，所述第一驱动装置1设置在支撑座6上，所述第一驱动装置1的动力输出端与第一支架7连接，所述第一支架7的一端与第二支架的一端活动连接，所述第二支架的另一端与第三支架10的一端活动连接，所述第三支架10的另一端与第四支架14的一端固定连接，所述第四支架14的另一端与第五支架15的一端固定连接，第五支架15的另一端与第四驱动装置4的动力输出端连接，所述第四驱动装置4与第六支架11固定连接，第六支架11连接于第四驱动装置4与第五驱动装置5之间，第五驱动装置5的动力输出轴与笔杆固定架13连接。
优选的，所述第二支架包括支架I8和一端与支架I连接的支架II9，所述支架I8的另一端通过第一驱动装置2与第一支架活动连接，所述支架II9的另一端与第三支架10的另一端通过第三驱动装置3活动连接。
优选的，所述支架I包括两平行设置的板状体I和分别与两板状体I垂直且设置于两板状体I之间的肋条I，所述支架II包括两平行设置的板状体II和分别与两板状体II垂直且设置于两板状体II之间的肋条II，所述肋条I与肋条II固定连接。
优选的，所述第四支架14包括垂直设置的两板状体III，所述第五支架15包括平行设置的板状体IV和分别与两板状体IV垂直且设置于两板状体IV之间的肋条IV，所述第四支架的其中一个板状体III与肋条IV固定连接。
优选的，所述第六支架11包括两平行设置的板状体V和分别与两板状体V垂直且设置于两板状体V之间的肋条V，所述肋条V与第五驱动装置连接。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：
由于采用机械驱动，相比于液压、气动的机械手有着结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便、驱动力大的优点。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
图1为本实用新型结构简图；
图2为图1所示结构逆时针旋转45度后的左视图；
图3为实用新型立体结构图；
图4为控制装置结构简图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
如图1～4所示，一种仿生写字机械手，包括支撑座6、第一支架7、第二支架、第三支架10、第四支架14、第五支架15、第六支架11、笔杆固定架13和控制装置，所述控制装置包括第一驱动装置1、第二驱动装置2、第三驱动装置3、第四驱动装置4和第五驱动装置5，所述第一驱动装置1设置在支撑座6上，所述第一驱动装置1的动力输出端与第一支架7连接，所述第一支架7的一端与第二支架的一端活动连接，所述第二支架的另一端与第三支架10的一端活动连接，所述第三支架10的另一端与第四支架14的一端固定连接，所述第四支架14的另一端与第五支架15的一端固定连接，第五支架15的另一端与第四驱动装置4的动力输出端连接，所述第四驱动装置4与第六支架11固定连接，第六支架11连接于第四驱动装置4与第五驱动装置5之间，第五驱动装置5的动力输出轴与笔杆固定架13连接。笔杆固定架13用于夹持笔杆16，笔杆通过笔杆调节螺丝12固定在笔杆固定架上。
优选的，所述第二支架包括支架I8和一端与支架I连接的支架II9，所述支架I8的另一端通过第一驱动装置2与第一支架活动连接，所述支架II9的另一端与第三支架10的另一端通过第三驱动装置3活动连接。
优选的，所述支架I包括两平行设置的板状体I和分别与两板状体I垂直且设置于两板状体I之间的肋条I，所述支架II包括两平行设置的板状体II和分别与两板状体II垂直且设置于两板状体II之间的肋条II，所述肋条I与肋条II固定连接。
优选的，所述第四支架14包括垂直设置的两板状体III，所述第五支架15包括平行设置的板状体IV和分别与两板状体IV垂直且设置于两板状体IV之间的肋条IV，所述第四支架的其中一个板状体III与肋条IV固定连接。
优选的，所述第六支架11包括两平行设置的板状体V和分别与两板状体V垂直且设置于两板状体V之间的肋条V，两板状体V与肋条V构成一个U形槽，第五驱动装置放置于U形槽内，所述肋条V与第五驱动装置连接。
优选的，所述第一到第五驱动装置都为伺服电机。伺服电机是一种位置伺服的驱动器，适用于需要角度不断变化并可以保持的控制系统。其工作原理是：控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。舵机的控制信号是PWM信号，利用占空比的变化改变舵机的位置。
基于前述分析，在本实施例中，所述控制装置还包括依次连接的PC机、电平转换电路、单片机、PWM输出分配电路、光电隔离电路和驱动电路，驱动电路分别与第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置和第五驱动装置。
本实用新型的工作过程：利用PC机17的上位机软件来完成机械手运动轨迹的输入，通过电平转换电路18之后单片机19对运动轨迹程序的分析并控制PWM输出分配电路20和光电隔离电路21控制驱动电路22，所述第一驱动装置1设置于支撑座6上，驱动轴位于第一支架7底部中心，可通过驱动使得机械手其他结构左右运动，配合第三驱动装置3、第四驱动装置4的转动可实现机械手笔杆在XY平面内活动。所述支架I8的一端与第一支架7通过第二驱动装置2相连，第二驱动装置活动可使支架I8与中支架II9上下摆动，以此控制机械手笔杆16的高度。本实用新型装置材质为铝合金，加工方便，结构稳固，质量轻便。所述第一支架7、支架I8、支架II9、第四支架14、第五支架15、笔杆固定架13上打有小孔，以便于个支架之间以及驱动装置与支架之间的铰接连接以及螺母的固定。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种仿生写字机械手，其特征在于：包括支撑座(6)、第一支架(7)、第二支架、第三支架(10)、第四支架(14)、第五支架(15)、第六支架(11)、笔杆固定架(13)和控制装置，所述控制装置包括第一驱动装置(1)、第二驱动装置(2)、第三驱动装置(3)、第四驱动装置(4)和第五驱动装置(5)，所述第一驱动装置(1)设置在支撑座(6)上，所述第一驱动装置(1)的动力输出端与第一支架(7)连接，所述第一支架(7)的一端与第二支架的一端活动连接，所述第二支架的另一端与第三支架(10)的一端活动连接，所述第三支架(10)的另一端与第四支架(14)的一端固定连接，所述第四支架(14)的另一端与第五支架(15)的一端固定连接，第五支架(15)的另一端与第四驱动装置(4)的动力输出端连接，所述第四驱动装置(4)与第六支架(11)固定连接，第六支架(11)连接于第四驱动装置(4)与第五驱动装置(5)之间，第五驱动装置(5)的动力输出轴与笔杆固定架(13)连接。
2.根据权利要求1所述的仿生写字机械手，其特征在于：所述第二支架包括支架I(8)和一端与支架I连接的支架II(9)，所述支架I(8)的另一端通过第一驱动装置(2)与第一支架活动连接，所述支架II(9)的另一端与第三支架(10)的另一端通过第三驱动装置(3)活动连接。
3.根据权利要求2所述的仿生写字机械手，其特征在于：所述支架I包括两平行设置的板状体I和分别与两板状体I垂直且设置于两板状体I之间的肋条I，所述支架II包括两平行设置的板状体II和分别与两板状体II垂直且设置于两板状体II之间的肋条II，所述肋条I与肋条II固定连接。
4.根据权利要求3所述的仿生写字机械手，其特征在于：所述第四支架(14)包括垂直设置的两板状体III，所述第五支架(15)包括平行设置的板状体IV和分别与两板状体IV垂直且设置于两板状体IV之间的肋条IV，所述第四支架的其中一个板状体III与肋条IV固定连接。
5.根据权利要求4所述的仿生写字机械手，其特征在于：所述第六支架(11)包括两平行设置的板状体V和分别与两板状体V垂直且设置于两板状体V之间的肋条V，所述肋条V与第五驱动装置连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106166741A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-11-30 | 宁波创控智能科技有限公司 | 高精度智能写字机器人 |
| CN110762362A (zh) * | 2019-08-14 | 2020-02-07 | 广东工业大学 | 一种基于人体姿态控制的支架 |
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| CN110762362A (zh) * | 2019-08-14 | 2020-02-07 | 广东工业大学 | 一种基于人体姿态控制的支架 |
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