CN206717843U - 一种智能网球拾取机器人的机械手臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能网球拾取机器人的机械手臂，机械手臂包括连接部一、机械臂大臂、连接部二、可伸长机械臂中臂以及抓取部，机械臂大臂连接在连接部一与连接部二之间，且机械臂大臂与连接部一旋转连接，可伸长机械臂中臂连接在连接部二与抓取部之间，且可伸长机械臂中臂的上端与连接部二转动连接，可伸长机械臂中臂由机械臂及机械臂轴套组成，机械臂与机械臂轴套之间螺纹连接，在机械臂中臂上还设有机械臂中臂电机舱；该机械手臂结构简单，操作简便，大大降低了在打网球过程中运动员或者工作人员不断拾取网球的劳动强度，提高了锻炼的乐趣，而且通过该机械手臂能够保证每次拾取网球百分之百的命中率，灵活度高，稳固性好。

Description

一种智能网球拾取机器人的机械手臂

技术领域

本实用新型涉及机械设计技术领域，尤其涉及一种智能网球拾取机器人的机械手臂。

背景技术

我国现有网球场约85475个，网球运动人口864万，且运动人口数量每年以10％～12％的速度增长。

在网球比赛或训练时，一般通过人工方法捡球，工作效率低，工作人员的劳动强度大。

目前专门从事网球拾取的球童数量较少，多为网球场临时雇佣或志愿者，没有专门应用在网球拾取上的机器人。

随着社会经济的发展与人民生活水平的提高，人们对于健康越来越重视。而网球近些年来在国内迅速发展，作为一项颇受欢迎的体育项目，对于身体素质的锻炼有极大的帮助。

但是网球是一项极为消耗体力的运动，因此许多练习网球的人都会携带多个网球，以避免拾取的麻烦，然而这就导致在运动一段时间后，球场上满是网球。这不仅妨碍锻炼的人发球接球，影响锻炼时的乐趣，而且因为满地网球，锻炼者极有可能在移动中误踩网球而导致跌倒，更有甚者可能会受到较大的身体伤害。

基于此，如何能使所设计智能网球拾取机器人有一双灵活有效的机械手臂就成为亟待解决的问题。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型旨在提供一种智能网球拾取机器人的机械手臂，该机械手臂结构简单，操作简便，大大降低了在打网球过程中运动员或者工作人员不断拾取网球的劳动强度，提高了锻炼的乐趣，而 且通过该机械手臂能够保证每次拾取网球百分之百的命中率，其灵活度高，使用方便，且结构之间连接的稳固性好。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种智能网球拾取机器人的机械手臂，所述机械手臂包括连接部一、机械臂大臂、连接部二、可伸长机械臂中臂以及抓取部，所述机械臂大臂连接在所述连接部一与所述连接部二之间，且所述机械臂大臂与所述连接部一旋转连接，所述可伸长机械臂中臂连接在所述连接部二与所述抓取部之间，且所述可伸长机械臂中臂的上端与所述连接部二转动连接，所述可伸长机械臂中臂由机械臂及机械臂轴套组成，所述机械臂与所述机械臂轴套之间螺纹连接，在所述机械臂中臂上还设有机械臂中臂电机舱。

作为优选，所述连接部二包括带U形槽的连接座以及机械臂连接夹板，所述机械臂连接夹板通过轴转动连接在所述连接座内，且所述连接座两侧还设有橡皮片。

作为优选，所述抓取部包括内部带空腔的机械爪主体、机械爪拉伸轴、机械爪电机、机械爪连接件一以及机械爪手指；所述机械爪主体下端还设有机械爪轴套，所述机械爪主体连接在所述机械臂中臂底部，所述机械爪拉伸轴套接在所述机械爪轴套上，所述机械爪电机、机械爪连接件一分别上下设置在所述机械爪轴套上。

作为优选，所述机械爪手指通过关节紧固销连接在所述机械爪连接件一的端部。

作为优选，所述机械爪手指设有三个，每两个所述机械爪手指之间夹角为120°，且在每个所述机械爪手指上靠近其底部二分之一的高度处还均套接一圈橡胶垫片，所述橡胶垫片上加工有防滑凸起。

作为优选，所述连接部一包括机械臂连接座、机械臂底座电机舱、机械臂连接轴以及机械臂连接板轴套，所述机械臂底座电机舱固定在所述机械臂连接座的一侧，所述机械臂连接轴与所述机械臂底座电机舱传动连接，所述机械臂连接轴将动力传送至机械臂连接板轴套中。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的优点是， 本发明设计的机械手臂可以有效的拾取分散于各处的网球，并可以根据需求需要拾取其他大小的物体，结构简单，紧凑，重量较轻且能满足所需设计需要。

附图说明

图1为本实用新型机械臂和连接部分的主视图。

图2为本实用新型抓取部的主视图。

其中：1为机械臂连接座，2为机械臂底座电机舱，3为机械臂连接轴，4为机械臂连接板轴套，5为机械臂大臂，6为橡皮片，7为机械臂连接夹板，8为紧固螺钉，9为机械臂中臂，10为机械臂轴套，11为机械臂中臂电机舱，12为机械爪主体，13为机械爪电机，14为机械爪连接件一，15为机械爪轴套，16为机械爪手指，17为关节紧固销，18为机械爪连接件二，19为机械爪拉伸轴，20为橡胶垫片。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。

参照附图1-2所示的一种智能网球拾取机器人的机械手臂，所述机械手臂包括连接部一、机械臂大臂5、连接部二、可伸长机械臂中臂9以及抓取部，所述机械臂大臂5连接在所述连接部一与所述连接部二之间，且所述机械臂大臂5与所述连接部一旋转连接，所述可伸长机械臂中臂9连接在所述连接部二与所述抓取部之间，且所述可伸长机械臂中臂9的上端与所述连接部二转动连接，所述可伸长机械臂中臂9由机械臂及机械臂轴套10组成，所述机械臂与所述机械臂轴套10之间螺纹连接，在所述机械臂中臂9上还设有机械臂中臂电机舱11。

在本实用新型中，所述连接部二包括带U形槽的连接座以及机械臂连接夹板7，所述机械臂连接夹板7通过轴转动连接在所述连接座内，且所述连接座两侧还设有橡皮片6。

在本实用新型中，所述抓取部包括内部带空腔的机械爪主体12、机械爪拉伸轴19、机械爪电机13、机械爪连接件一14以及机械爪手指16；所述机械爪主体12下端还设有机械爪轴套15，所述机械爪主体12连接在所述机械臂中臂9底部，所述机械爪拉伸轴19套接在所述机械爪轴套15上，所述机械爪电机13、机械爪连接件一14分别上下设置在所述机械爪轴套15上，所述机械爪手指16通过关节紧固销17连接在所述机械爪连接件一14的端部，所述机械爪手指16设有三个，每两个所述机械爪手指16之间夹角为120°，且在每个所述机械爪手指16上靠近其底部二分之一的高度处还均套接一圈橡胶垫片20，所述橡胶垫片20上加工有防滑凸起，机械爪连接件一14与机械爪手指16之间通过关节紧固销17紧固连接，每个所述关节紧固销17还通过机械爪连接件二18与机械爪拉伸轴19连接，所述机械爪连接件二18包括连接臂和套筒，所述套筒套接在所述机械爪拉伸轴19上，在所述套筒上设置三个分别与机械爪手指16一一对应的所述连接臂，本实用新型还在机械爪手指16上在其高度的二分之一处位置向底端设置一圈橡胶垫片20，橡胶垫片20上还设置防滑凸起，这样在拾取网球时，通过橡胶垫片20的设置能够提高机械爪手指16与网球之间的摩擦力，进而实现百分之百的成功抓取率。

在本实用新型中，所述连接部一包括机械臂连接座1、机械臂底座电机舱2、机械臂连接轴3以及机械臂连接板轴套4，所述机械臂底座电机舱2固定在所述机械臂连接座1的一侧，所述机械臂连接轴3与所述机械臂底座电机舱2传动连接，所述机械臂连接轴3将动力传送至机械臂连接板轴套4中。

机械臂连接座1与箱体直接采用螺丝螺母固定于机器人箱体中，机械臂底座电机舱2通过螺钉固定于机械臂连接座1的一侧，通过机械臂连接轴3将动力传送至机械臂连接板轴套4中，机械臂大臂5与机械臂连接板轴套4采用过盈配合能随机械臂连接板轴套4一起运动而自身不产生相对滑动。在机械臂大臂5前段包有橡皮片6，其作用是美观且方便人的操作。

与机械臂大臂5相连的是机械臂连接夹板7，两者通过轴的连接实现 旋转，机械臂连接夹板7依靠紧固螺钉8固定于机械臂中臂9上，轴套可以通过手动定位在一定范围内升长，增加机械臂的总体长度，在轴套与机械臂之间装有电机仓，电机可以在其间得到保护。

机械爪部分，机械爪主体12与机械臂中臂电机舱11螺钉连接，机械爪主体12内部含有空间，可以用在其一侧的机械爪电机13带动机械爪拉伸轴19下运作，机械爪连接件一14固定于机械爪主体12上，机械爪手指16则会随着机械爪连接件一14的升降而自动松开或闭合，从而完成所需动作。

所述抓取部、连接部一、连接部二等部件的结合构成完整的三自由度的机械手臂，分为三个舵机，其中机械爪手指16由机械爪拉升轴通过机械爪连接件一14、机械爪连接件二18控制机械爪手指16的松开或闭合；机械手臂分为大臂、中臂两部分，由电机控制定位，连接部分由螺母直接连接与箱体，方便、稳固。

舵机通过机器人内部的电源提供能量，通过机器人的控制系统对于舵机的转速控制，从而能实现机械手臂能实现拾取平面最大覆盖区域的拾取；机械爪手指16的控制由其中一个舵机控制实现，通过机器人内部的控制系统的指令，舵机可以正转、反转，通过电机的转动带动机械爪拉升轴的升降控制爪的松开与闭合。

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说明本实用新型的原理，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范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种智能网球拾取机器人的机械手臂，其特征在于：所述机械手臂包括连接部一、机械臂大臂、连接部二、可伸长机械臂中臂以及抓取部，所述机械臂大臂连接在所述连接部一与所述连接部二之间，且所述机械臂大臂与所述连接部一旋转连接，所述可伸长机械臂中臂连接在所述连接部二与所述抓取部之间，且所述可伸长机械臂中臂的上端与所述连接部二转动连接，所述可伸长机械臂中臂由机械臂及机械臂轴套组成，所述机械臂与所述机械臂轴套之间螺纹连接，在所述机械臂中臂上还设有机械臂中臂电机舱。

2.根据权利要求1所述的一种智能网球拾取机器人的机械手臂，其特征在于：所述连接部二包括带U形槽的连接座以及机械臂连接夹板，所述机械臂连接夹板通过轴转动连接在所述连接座内，且所述连接座两侧还设有橡皮片。

3.根据权利要求1所述的一种智能网球拾取机器人的机械手臂，其特征在于：所述抓取部包括内部带空腔的机械爪主体、机械爪拉伸轴、机械爪电机、机械爪连接件一以及机械爪手指；所述机械爪主体下端还设有机械爪轴套，所述机械爪主体连接在所述机械臂中臂底部，所述机械爪拉伸轴套接在所述机械爪轴套上，所述机械爪电机、机械爪连接件一分别上下设置在所述机械爪轴套上。

4.根据权利要求3所述的一种智能网球拾取机器人的机械手臂，其特征在于：所述机械爪手指通过关节紧固销连接在所述机械爪连接件一的端部。

5.根据权利要求4所述的一种智能网球拾取机器人的机械手臂，其特征在于：所述机械爪手指设有三个，每两个所述机械爪手指之间夹角为120°，且在每个所述机械爪手指上靠近其底部二分之一的高度处还均套接一圈橡胶垫片，所述橡胶垫片上加工有防滑凸起。

6.根据权利要求1所述的一种智能网球拾取机器人的机械手臂，其特征在于：所述连接部一包括机械臂连接座、机械臂底座电机舱、机械臂连接轴以及机械臂连接板轴套，所述机械臂底座电机舱固定在所述机械臂连接座的一侧，所述机械臂连接轴与所述机械臂底座电机舱传动连接，所述机械臂连接轴将动力传送至机械臂连接板轴套中。