CN209440162U - 用于敲击多功能机器人 - Google Patents

Abstract

用于敲击多功能机器人，包括机器人本体，机器人本体的内部两侧均连接一个步进电机，步进电机的输出轴处于水平状态，步进电机的输出轴的端部连接肩部舵机，肩部舵机的固定端与步进电机配合，本实用新型的前臂和后摆杆通过肘部舵机、肩部舵机和步进电机实现组合连接，步进电机可以方便前臂和后摆杆整体的旋转角度，从而使前臂可以带动鼓槌从不同角度向鼓面进行敲击，从而利用角度与敲击力度的结合，实现产生不同敲击的效果。

Description

用于敲击多功能机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，更确切的说是一种用于敲击多功能机器人。

背景技术

随着技术和社会的发展，机器人技术在传统的工业领域之外，逐步更多地运用到服务、教育、娱乐和医疗等方面，娱乐机器人正是未来机器人技术的一个重要的新发展方向。历史上从古希腊时代开始，人类就先后发明了很多发声类音乐自动机，包括八音盒、自动风琴和自动排钟等，被视为是工艺、机械与艺术的完美结合的精美工艺品，从而被广泛作为艺术品和收藏品。然而传统的音乐自动机都仅在机械层面实现自动演奏，演奏的音乐内容非常单一，若采用现代机器人技术改造传统音乐自动机技术，则能够演奏出丰富多彩的美妙音乐。20世纪80年代以来，日本与美国等国家先后设计制造了演奏管风琴、风笛和小提琴等乐器的机器人。但这类机器人普遍采用工业机器人技术，设备成本较高，难以普及。若采用近年来迅速发展起来的模块化机器人技术，则能够大幅度降低成本，并且其配置和组合更加灵活多变，适用于教育和娱乐，与音乐机器人的应用特点更加匹配。现有的打击乐机器人的敲击臂一般只能在一个旋转面上旋转进行敲击操作，这种方法只能敲击出单一的敲击效果。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于敲击多功能机器人，能够解决上述的问题。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

用于敲击多功能机器人，包括机器人本体，机器人本体的内部两侧均连接一个步进电机，步进电机的输出轴处于水平状态，步进电机的输出轴的端部连接肩部舵机，肩部舵机的固定端与步进电机配合，肩部舵机的输出轴与步进电机的输出轴处于垂直状态，肩部舵机的输出轴与后摆杆连接，后摆杆的一端连接肩部舵机，后摆杆另一端肘部舵机，肘部舵机固定端和后摆杆配合，肘部舵机输出轴连接前摆杆，前摆杆一端连接前臂，前臂连接鼓槌，肘部舵机的输出轴和肩部舵机输出轴处于垂直状态。

为了进一步实现本实用新型的目的，还可以采用以下技术方案：所述前臂包括第一固定杆和第二固定杆，第一固定杆连接鼓槌，第二固定杆连接前摆杆，第二固定杆的端部连接弹簧，弹簧的一端连接第一固定杆，第一固定杆的侧部连接固定架和第一支撑架，第二固定杆的侧部连接电动推杆和第二支撑架，第一支撑架与第二支撑架之间安装关节轴承，关节轴承的固定端与第一支撑架连接，关节轴承的活动端与第二支撑架连接，固定架的一侧连接第一固定盘，第一固定盘的侧部连接两个或两个以上插接管，电动推杆的固定端与第二固定杆连接，电动推杆的输出轴连接第二固定盘，第二固定盘的侧部连接两个或两个以上插接杆，插接杆能与插接管插接配合。

所述插接管的内侧底部连接第一磁铁，插接杆的端部连接第二磁铁，第二磁铁能与第一磁铁吸引配合。

所述插接管的端部连接导向环，导向环为上下底开口的梯形壳体。

本实用新型的优点在于：本实用新型的前臂和后摆杆通过肘部舵机、肩部舵机和步进电机实现组合连接，步进电机可以方便前臂和后摆杆整体的旋转角度，从而使前臂可以带动鼓槌从不同角度向鼓面进行敲击，从而利用角度与敲击力度的结合，实现产生不同敲击的效果。本实用新型的肩部舵机的输出轴与肘部舵机的输出轴处于垂直状态，可以使前臂带动鼓槌在两个垂直面上实现转动，从而方便鼓槌从多个角度实现敲击鼓面的效果，从而使产生的打击乐曲调富有变化。本实用新型的肘部舵机、肩部舵机和步进电机相结合，可以使前臂带动鼓槌在不同角度已合适的力度实现敲击，使鼓槌能够更加灵活的实现敲击动作。本实用新型的肘部舵机、肩部舵机和步进电机均有机器人的控制芯片控制运行，或者肘部舵机、肩部舵机和步进电机均由控制器带动，控制器为PLC模块或单片机，通过PLC模块或单片机电学领域技术人员可以明确得到能够控制肘部舵机、肩部舵机和步进电机运行的电路。本实用新型还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的A向放大结构示意图之一；图3为图1的A向放大结构示意图之二；图4为图3的I部放大结构示意图

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

用于敲击多功能机器人，如图1-图4所示，包括机器人本体8，机器人本体8的内部两侧均连接一个步进电机7，步进电机7的输出轴处于水平状态，步进电机7的输出轴的端部连接肩部舵机6，肩部舵机6的固定端与步进电机7配合，肩部舵机6的输出轴与步进电机7的输出轴处于垂直状态，肩部舵机6的输出轴与后摆杆5连接，后摆杆5的一端连接肩部舵机6，后摆杆5另一端肘部舵机4，肘部舵机4固定端和后摆杆5配合，肘部舵机4输出轴连接前摆杆3，前摆杆3一端连接前臂2，前臂2连接鼓槌1，肘部舵机4的输出轴和肩部舵机6输出轴处于垂直状态。

本实用新型的前臂2和后摆杆5通过肘部舵机4、肩部舵机6和步进电机7实现组合连接，步进电机7可以方便前臂2和后摆杆5整体的旋转角度，从而使前臂2可以带动鼓槌1从不同角度向鼓面进行敲击，从而利用角度与敲击力度的结合，实现产生不同敲击的效果。本实用新型的肩部舵机6的输出轴与肘部舵机4的输出轴处于垂直状态，可以使前臂2带动鼓槌在两个垂直面上实现转动，从而方便鼓槌从多个角度实现敲击鼓面的效果，从而使产生的打击乐曲调富有变化。本实用新型的肘部舵机4、肩部舵机6和步进电机7相结合，可以使前臂2带动鼓槌1在不同角度已合适的力度实现敲击，使鼓槌1能够更加灵活的实现敲击动作。本实用新型的肘部舵机4、肩部舵机6和步进电机7均有机器人的控制芯片控制运行，或者肘部舵机4、肩部舵机6和步进电机7均由控制器带动，控制器为PLC模块或单片机，通过PLC模块或单片机电学领域技术人员可以明确得到能够控制肘部舵机4、肩部舵机6和步进电机7运行的电路。

所述前臂2包括第一固定杆9和第二固定杆10，第一固定杆9连接鼓槌1，第二固定杆10连接前摆杆3，第二固定杆10的端部连接弹簧23，弹簧23的一端连接第一固定杆9，第一固定杆9的侧部连接固定架11和第一支撑架15，第二固定杆10的侧部连接电动推杆14和第二支撑架17，第一支撑架15与第二支撑架17之间安装关节轴承16，关节轴承16的固定端与第一支撑架15连接，关节轴承16的活动端与第二支撑架17连接，固定架11的一侧连接第一固定盘12，第一固定盘12的侧部连接两个或两个以上插接管18，电动推杆14的固定端与第二固定杆10连接，电动推杆14的输出轴连接第二固定盘13，第二固定盘13的侧部连接两个或两个以上插接杆21，插接杆21能与插接管18插接配合。

本实用新型的前臂2通过第一固定杆9、第二固定杆10和弹簧23及其附属结构可以使鼓槌1产生刚性敲击和弹性敲击两种效果。当电动推杆14带动插接杆21与插接管18脱离时，第一固定杆9和第二固定杆10通过弹簧23、第一支撑架15、关节轴承16和第二支撑架17连接，由于关节轴承16的作用，可以使第一固定杆9和第二固定杆10在一定范围内摆动，弹簧23可以通过压缩拉伸缓冲鼓槌1与鼓面的敲击碰撞，从而在鼓槌1与鼓面碰撞时，使第一固定杆9旋转一定的角度，产生弹性敲击的效果，关节轴承16可以在第一固定杆9旋转时，规范第一固定杆9的旋转角度，使第一固定杆9只沿关节轴承16旋转，从而避免鼓槌1产生不规则敲击，提高鼓槌1的可控性。本实用新型的插接杆21与插接管18插接配合时，第一固定杆9和第二固定杆10实现相对刚性连接，当鼓槌1与鼓面的敲击碰撞时，第一固定杆9和第二固定杆10不会出现相对旋转，从而使鼓槌1的撞击力能够充分的施加到鼓面上，从而实现刚性敲击的效果。刚性敲击和弹性敲击两种效果可以使机器人演奏敲击乐手法更加多样。

所述插接管18的内侧底部连接第一磁铁19，插接杆21的端部连接第二磁铁20，第二磁铁20能与第一磁铁19吸引配合。

本实用新型的刚性敲击和弹性敲击两种效果可以在插接杆21与插接管18插接配合时，使插接杆21与插接管18通过磁力配合更加紧密，避免在敲击过程中插接杆21与插接管18轻易分离。

所述插接管18的端部连接导向环22，导向环22为上下底开口的梯形壳体。

本实用新型的导向环22可以在插接杆21与插接管18轻微错位时，对插接杆21端部起到导向作用，从而方便插接杆21进入插接管18。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (4)

1.用于敲击多功能机器人，其特征在于：包括机器人本体(8)，机器人本体(8)的内部两侧均连接一个步进电机(7)，步进电机(7)的输出轴处于水平状态，步进电机(7)的输出轴的端部连接肩部舵机(6)，肩部舵机(6)的固定端与步进电机(7)配合，肩部舵机(6)的输出轴与步进电机(7)的输出轴处于垂直状态，肩部舵机(6)的输出轴与后摆杆(5)连接，后摆杆(5)的一端连接肩部舵机(6)，后摆杆(5)另一端肘部舵机(4)，肘部舵机(4)固定端和后摆杆(5)配合，肘部舵机(4)输出轴连接前摆杆(3)，前摆杆(3)一端连接前臂(2)，前臂(2)连接鼓槌(1)，肘部舵机(4)的输出轴和肩部舵机(6)输出轴处于垂直状态。

2.根据权利要求1所述的用于敲击多功能机器人，其特征在于：所述前臂(2)包括第一固定杆(9)和第二固定杆(10)，第一固定杆(9)连接鼓槌(1)，第二固定杆(10)连接前摆杆(3)，第二固定杆(10)的端部连接弹簧(23)，弹簧(23)的一端连接第一固定杆(9)，第一固定杆(9)的侧部连接固定架(11)和第一支撑架(15)，第二固定杆(10)的侧部连接电动推杆(14)和第二支撑架(17)，第一支撑架(15)与第二支撑架(17)之间安装关节轴承(16)，关节轴承(16)的固定端与第一支撑架(15)连接，关节轴承(16)的活动端与第二支撑架(17)连接，固定架(11)的一侧连接第一固定盘(12)，第一固定盘(12)的侧部连接两个或两个以上插接管(18)，电动推杆(14)的固定端与第二固定杆(10)连接，电动推杆(14)的输出轴连接第二固定盘(13)，第二固定盘(13)的侧部连接两个或两个以上插接杆(21)，插接杆(21)能与插接管(18)插接配合。

3.根据权利要求2所述的用于敲击多功能机器人，其特征在于：所述插接管(18)的内侧底部连接第一磁铁(19)，插接杆(21)的端部连接第二磁铁(20)，第二磁铁(20)能与第一磁铁(19)吸引配合。

4.根据权利要求2所述的用于敲击多功能机器人，其特征在于：所述插接管(18)的端部连接导向环(22)，导向环(22)为上下底开口的梯形壳体。