CN205890376U - 一种绘画机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及绘画机器人技术领域，特别涉及一种绘画机器人。本实用新型的绘画机器人包括支撑座体、双级传动机械臂总成、自复位画笔夹持机构和驱动电机，所述双级传动机械臂总成水平设置，且其一端转动安装在所述支撑座体上，所述自复位画笔夹持机构安装在所述双级传动机械臂总成的另一端，所述驱动电机安装在所述支撑座体上，且其驱动端与所述双级传动机械臂总成一端传动连接，绘画笔夹持在所述自复位画笔夹持机构内。优点：结构简单，使用灵活、方便，定位精度高，稳定性较强。

Description

一种绘画机器人

技术领域

本实用新型涉及绘画机器人技术领域，特别涉及一种绘画机器人。

背景技术

目前，绘画的方式多种多样，从纸张的绘画到电子版的绘画，各种绘画方式层出不穷，但是这样的绘画方式大多数较为相同，长时间的绘制让人感到疲乏。由其是在针对没有创意的绘画进行大量绘制时，需要耗费大量的人力、物力、时间才能完成。

现有的机器人多种多样，大多都是应用于工业生产中，减轻工人的工作负担，提高工作效率，而在绘画行业中，因绘画较为精密对机器的各项要求较高，因此，传统的绘画机器人大多结构都比较复杂，定位误差较大，且其操作稳定性有待提高，不能满足人们的使用需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供绘画机器人，有效的克服了现有技术在绘画行业中存在的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种绘画机器人，包括支撑座体、双级传动机械臂总成、自复位画笔夹持机构和驱动电机，上述双级传动机械臂总成水平设置，且其一端转动安装在上述支撑座体上，上述自复位画笔夹持机构安装在上述双级传动机械臂总成的另一端，上述驱动电机安装在上述支撑座体上，且其驱动端与上述双级传动机械臂总成一端传动连接，绘画笔夹持在上述自复位画笔夹持机构内。

本实用新型的有益效果是：结构简单，使用灵活、方便，定位精度高，稳定性较强。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，上述支撑座体包括水平设置的固定板和垂直设置在固定板上的竖板，上述双级传动机械臂总成一端转动安装在上述竖板上，上述驱动电机安装在上述竖板一侧。

采用上述进一步方案的有益效果是支撑座体结构简单，设计合理。

进一步，上述双级传动机械臂总成包括前臂、后臂和第二驱动电机，上述前臂和后臂均水平设置，上述前臂一端设置有竖直穿过其的第一转轴，且上述转轴的下端转动安装在上述竖板的另一侧，其上端水平设有第一同步轮，上述驱动电机驱动端向上设置，且其驱动端通过皮带与第一同步轮传动连接；上述后臂一端延伸至上述前臂的另一端下方，且其该端设置有竖直穿过其的第二转轴，上述第二转轴下端设有第二同步轮，上述第二转轴上端转动安装在上述前臂的另一端；上述第二驱动电机安装在上述前臂上，且其驱动端向下设置并穿过上述前臂，上述第二驱动电机的驱动端通过皮带与第二同步轮传动连接，上述自复位画笔夹持机构安装在上述后臂的另一端。

采用上述进一步方案的有益效果是双级传动机械臂结构简单，设计合理，使用灵活、方便，稳定性较好，使用过程中，精度较高。

进一步，上述竖板另一侧安装有转动支架，上述第一转轴的下端转动安装在上述转动支架内。

采用上述进一步方案的有益效果是便于第一转轴安装。

进一步，上述自复位画笔夹持机构包括连接座、连接板、夹笔板和两个电磁铁，上述连接座竖直设置，且其顶部固定于上述后臂远离前臂的一端，上述连接板横向设置，并垂直固定于上述连接座的前侧下端，两个上述电磁铁分别固定于上述连接座的前侧，且对称分布在上述连接板的两侧，上述夹 笔板水平设置在两个上述电磁铁及连接板的上方，其底部设有与两个上述电磁铁一一对应的两个吸附柱，两个上述吸附柱上分别缠绕有闭合线圈，上述连接板顶部两端对称设有两个导向柱，上述导向柱均竖直设置，且其上端分别穿过上述夹笔板，上述导向柱外均套设有弹簧，且上述弹簧均位于上述夹笔板和连接板之间，上述夹笔板中部设有贯穿其的通孔，上述连接板上开有与上述通孔对应的缺口，绘画笔夹持在上述通孔内，且其下端笔头部分穿过上述缺口，当闭合线圈通电后，上述吸附柱分别被对应的上述电磁铁磁性吸附，进而带动夹笔板及夹笔板上的绘画笔向下移动，夹笔板在移动过程中压缩弹簧，断电后，上述吸附柱与对应的上述电磁铁间的磁性吸附力消失，上述弹簧恢复形变向上弹起，使得夹笔板带动绘画笔向上移动回位。

采用上述进一步方案的有益效果是自复位画笔夹持机构结构简单，设计合理，使用灵活、方便。

进一步，上述夹笔板前侧对应上述通孔的位置处设有用于夹紧绘画笔的拧紧螺丝。

采用上述进一步方案的有益效果是通过该拧紧螺丝可对通孔内的绘画笔进行夹持固定，避免其在使用过程中产生位移变化，影响绘画的质量。

进一步，两个上述电磁铁顶部分别设有与对应的上述吸附柱匹配的槽孔，上述吸附柱下端伸入对应的上述槽孔内，并可在槽孔内上下移动。

采用上述进一步方案的有益效果是使得夹笔板移动轨迹稳定，保证绘画及书写的质量。

进一步，上述吸附柱为铁柱。

进一步，两个上述电磁铁相互靠近的一侧均设置有安装板，上述连接板位于两个上述安装板之间，上述安装板固定在上述连接座的前侧。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，布局合理，便于电磁铁固定。

进一步，上述连接座顶部通过螺丝固定在上述后臂远离前臂的一端底部。

采用上述进一步方案的有益效果是便于连接座拆装。

附图说明

图1为本实用新型的绘画机器人的一个结构示意图；

图2为本实用新型的绘画机器人的另一个结构示意图；

图3为本实用新型的绘画机器人中自复位画笔夹持机构的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、支撑座体，2、双级传动机械臂总成，3、自复位画笔夹持机构，4、驱动电机，11、固定板，12、竖板，21、前臂，22、后臂，23、第二驱动电机，31、连接座，32、连接板，33、夹笔板，34、电磁铁，121、转动支架，211、第一转轴，212、第一同步轮，221、第二转轴，222、第二同步轮，321、导向柱，322、弹簧，331、拧紧螺丝，341、吸附柱，342、安装板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例：如图1和2所示，本实施例的一种绘画机器人包括支撑座体1、双级传动机械臂总成2、自复位画笔夹持机构3和驱动电机4，上述双级传动机械臂总成2水平设置，且其一端转动安装在上述支撑座体1上，上述自复位画笔夹持机构3安装在上述双级传动机械臂总成2的另一端，上述驱动电机4安装在上述支撑座体1上，且其驱动端与上述双级传动机械臂总成2一端传动连接，绘画笔夹持在上述自复位画笔夹持机构3内。

上述支撑座体1包括水平设置的固定板11和垂直设置在固定板11上的 竖板12，上述双级传动机械臂总成2一端转动安装在上述竖板12上，上述驱动电机4安装在上述竖板12一侧。

上述双级传动机械臂总成2包括前臂21、后臂22和第二驱动电机23，上述前臂21和后臂22均水平设置，上述前臂21一端设置有竖直穿过其的第一转轴211，且上述第一转轴211的下端转动安装在上述竖板12的另一侧，其上端水平设有第一同步轮212，上述驱动电机4驱动端向上设置，且其驱动端通过皮带与第一同步轮212传动连接；上述后臂22一端延伸至上述前臂21的另一端下方，且其该端设置有竖直穿过其的第二转轴221，上述第二转轴221下端设有第二同步轮222，上述第二转轴221上端转动安装在上述前臂21的另一端；上述第二驱动电机23安装在上述前臂21上，且其驱动端向下设置并穿过上述前臂21，上述第二驱动电机23的驱动端通过皮带与第二同步轮222传动连接，上述自复位画笔夹持机构3安装在上述后臂22的另一端。

其驱动过程如下：驱动电机4通过皮带驱动第一同步轮212转动一定角度，同步，第一同步轮212通过第一转轴211带动前臂21转动相同角度；此外，第二驱动电机23通过皮带驱动第二同步轮222转动一定角度，同步，第二同步轮222通过第二转轴221带动后臂22转动相同角度，通过两次精确转动即可使得前臂21和后臂22在范围内灵活移动，从而带动自复位画笔夹持机构3内夹持的绘画笔在图纸或其他物件上进行绘画。

考虑到，第一转轴211便于转动安装的问题，在上述竖板12另一侧安装有转动支架121，上述第一转轴211的下端转动安装在上述转动支架121内，使得第一转轴211转动更为灵活。

如图3所示，上述自复位画笔夹持机构3包括连接座31、连接板32、夹笔板33和两个电磁铁34，上述连接座31竖直设置，且其顶部固定于上述后臂22远离前臂21的一端，上述连接板32横向设置，并垂直固定于上述 连接座31的前侧下端，两个上述电磁铁34分别固定于上述连接座31的前侧，且对称分布在上述连接板32的两侧，上述夹笔板33水平设置在两个上述电磁铁34及连接板32的上方，其底部设有与两个上述电磁铁34一一对应的两个吸附柱341，两个上述吸附柱341上分别缠绕有闭合线圈，上述连接板32顶部两端对称设有两个导向柱321，上述导向柱321均竖直设置，且其上端分别穿过上述夹笔板33，上述导向柱321外均套设有弹簧322，且上述弹簧322均位于上述夹笔板33和连接板32之间，上述夹笔板33中部设有贯穿其的通孔，上述连接板32上开有与上述通孔对应的缺口，绘画笔夹持在上述通孔内，且其下端笔头部分穿过上述缺口，当闭合线圈通电后，上述吸附柱341分别被对应的上述电磁铁34磁性吸附，进而带动夹笔板33及夹笔板33上的绘画笔向下移动，夹笔板33在移动过程中压缩弹簧322，断电后，上述吸附柱341与对应的上述电磁铁34间的磁性吸附力消失，上述弹簧322恢复形变向上弹起，使得夹笔板33带动绘画笔向上移动回位。

绘画笔在会话过程中移动时过程如下：绘画前，将绘画笔竖直安装在通过内，且使下端笔头部分穿过连接板32上的缺口，并将整个绘画笔自复位画笔夹持机构3移动至画纸上方，使得绘画笔笔头部分位于画纸上方微小距离处，之后，给闭合线圈通电，使得其在与电磁铁34的相互作用下向下移动，移动过程中绘画笔接触画纸可在画纸上留下线条，同步，通过驱动电机4和第二驱动电机23使得整个双级传动机械臂总成2在水平面内灵活移动，进而带动绘画笔在画纸上画出所需图案，绘图完毕后，闭合线圈断电，弹簧322回复形变向上弹起带动夹笔板33回位即带动绘画笔移动远离画纸，之后通过驱动电机4从画纸上移出整个双级传动机械臂总成2即可。

考虑到，如何将绘画笔紧紧固定的问题，在上述夹笔板33前侧对应上述通孔的位置处设有用于夹紧绘画笔的拧紧螺丝331，通过拧紧螺丝331可将绘画笔紧紧夹持在上述通孔内。

两个上述电磁铁34顶部分别设有与对应的上述吸附柱341匹配的槽孔，上述吸附柱341下端伸入对应的上述槽孔内，并可在槽孔内上下移动，有效的避免了电磁铁34与吸附柱341之间吸附时，吸附柱341容易转动的问题，保证绘画笔上下移动的稳定性。

优选的，上述吸附柱341为铁柱，还可以为其他缠绕线圈后通电具有磁性的金属材质。

考虑到一般电磁铁不好安装的问题，在两个上述电磁铁34相互靠近的一侧均设置有安装板342，上述连接板32位于两个上述安装板342之间，上述安装板342固定在上述连接座31的前侧。

上述连接座31顶部通过螺丝固定在上述后臂22远离前臂21的一端底部，利于在不使用或需要检修的时候快速拆卸整个自复位画笔夹持机构3。

上述驱动电机4和第二驱动电机23均为伺服电机，因为伺服电机转动角度较为精确，利于高精度的移动操作。

上述自复位画笔夹持机构3还可根据实际使用需求用其他具有夹持功能的结构进行替换。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绘画机器人，其特征在于：包括支撑座体(1)、双级传动机械臂总成(2)、自复位画笔夹持机构(3)和驱动电机(4)，所述双级传动机械臂总成(2)水平设置，且其一端转动安装在所述支撑座体(1)上，所述自复位画笔夹持机构(3)安装在所述双级传动机械臂总成(2)的另一端，所述驱动电机(4)安装在所述支撑座体(1)上，且其驱动端与所述双级传动机械臂总成(2)一端传动连接，绘画笔夹持在所述自复位画笔夹持机构(3)内。

2.根据权利要求1所述的一种绘画机器人，其特征在于：所述支撑座体(1)包括水平设置的固定板(11)和垂直设置在固定板(11)上的竖板(12)，所述双级传动机械臂总成(2)一端转动安装在所述竖板(12)上，所述驱动电机(4)安装在所述竖板(12)一侧。

3.根据权利要求2所述的一种绘画机器人，其特征在于：所述双级传动机械臂总成(2)包括前臂(21)、后臂(22)和第二驱动电机(23)，所述前臂(21)和后臂(22)均水平设置，所述前臂(21)一端设置有竖直穿过其的第一转轴(211)，且所述第一转轴(211)的下端转动安装在所述竖板(12)的另一侧，其上端水平设有第一同步轮(212)，所述驱动电机(4)驱动端向上设置，且其驱动端通过皮带与第一同步轮(212)传动连接；所述后臂(22)一端延伸至所述前臂(21)的另一端下方，且其该端设置有竖直穿过其的第二转轴(221)，所述第二转轴(221)下端设有第二同步轮(222)，所述第二转轴(221)上端转动安装在所述前臂(21)的另一端；所述第二驱动电机(23)安装在所述前臂(21)上，且其驱动端向下设置并穿过所述前臂(21)，所述第二驱动电机(23)的驱动端通过皮带与第二同步轮(222)传动连接，所述自复位画笔夹持机构(3)安装在所述后臂(22) 的另一端。

4.根据权利要求3所述的一种绘画机器人，其特征在于：所述竖板(12)另一侧安装有转动支架(121)，所述第一转轴(211)的下端转动安装在所述转动支架(121)内。

5.根据权利要求3所述的一种绘画机器人，其特征在于：所述自复位画笔夹持机构(3)包括连接座(31)、连接板(32)、夹笔板(33)和两个电磁铁(34)，所述连接座(31)竖直设置，且其顶部固定于所述后臂(22)远离前臂(21)的一端，所述连接板(32)横向设置，并垂直固定于所述连接座(31)的前侧下端，两个所述电磁铁(34)分别固定于所述连接座(31)的前侧，且对称分布在所述连接板(32)的两侧，所述夹笔板(33)水平设置在两个所述电磁铁(34)及连接板(32)的上方，其底部设有与两个所述电磁铁(34)一一对应的两个吸附柱(341)，两个所述吸附柱(341)上分别缠绕有闭合线圈，所述连接板(32)顶部两端对称设有两个导向柱(321)，所述导向柱(321)均竖直设置，且其上端分别穿过所述夹笔板(33)，所述导向柱(321)外均套设有弹簧(322)，且所述弹簧(322)均位于所述夹笔板(33)和连接板(32)之间，所述夹笔板(33)中部设有贯穿其的通孔，所述连接板(32)上开有与所述通孔对应的缺口，绘画笔夹持在所述通孔内，且其下端笔头部分穿过所述缺口，当闭合线圈通电后，所述吸附柱(341)分别被对应的所述电磁铁(34)磁性吸附，进而带动夹笔板(33)及夹笔板(33)上的绘画笔向下移动，夹笔板(33)在移动过程中压缩弹簧(322)，断电后，所述吸附柱(341)与对应的所述电磁铁(34)间的磁性吸附力消失，所述弹簧(322)恢复形变向上弹起，使得夹笔板(33)带动绘画笔向上移动回位。

6.根据权利要求5所述的一种绘画机器人，其特征在于：所述夹笔板(33)前侧对应所述通孔的位置处设有用于夹紧绘画笔的拧紧螺丝(331)。

7.根据权利要求5所述的一种绘画机器人，其特征在于：两个所述电磁铁(34)顶部分别设有与对应的所述吸附柱(341)匹配的槽孔，所述吸附柱(341)下端伸入对应的所述槽孔内，并可在槽孔内上下移动。

8.根据权利要求7所述的一种绘画机器人，其特征在于：所述吸附柱(341)为铁柱。

9.根据权利要求5至8任一项所述的一种绘画机器人，其特征在于：两个所述电磁铁(34)相互靠近的一侧均设置有安装板(342)，所述连接板(32)位于两个所述安装板(342)之间，所述安装板(342)固定在所述连接座(31)的前侧。

10.根据权利要求5至8任一项所述的一种绘画机器人，其特征在于：所述连接座(31)顶部通过螺丝固定在所述后臂(22)远离前臂(21)的一端底部。