CN220197708U - 一种双向棘轮机构舞蹈机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双向棘轮机构舞蹈机器人，涉及仿生结构技术领域。该双向棘轮机构舞蹈机器人，包括底板和机架，所述底板的一侧外壁固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴设置有小带轮，所述机架的内壁转动连接有大带轮，所述小带轮和大带轮的外壁设置有皮带一，所述大带轮的外壁固定连接有光轴，所述光轴所述机架内设置有曲柄和连杆，所述连杆的内壁与光轴的外壁转动连接，所述连杆的外壁转动连接有卡键。通过结合仿生机构与棘轮机构再配合电磁控制的方式，对舞蹈机器人的结构进行重新设计；这样的设计在有效降低机器人成本的同时，还能减小机器人体积，让机器人在更小的成本下实现更多复杂动作，促进舞蹈机器人的平民化。
Description
技术领域
本实用新型涉及仿生结构技术领域，尤其涉及一种双向棘轮机构舞蹈机器人。
背景技术
仿生机器人是指依据仿生学原理，模仿生物结构、运动特性等设计的性能优越的机电系统，已逐渐在反恐防爆、太空探索、抢险救灾等不适合由人来承担任务的环境中凸显出良好的应用前景。按照工作环境可将仿生机器人分为陆面仿生机器人、空中仿生机器人以及水下仿生机器人三类。
随着现代科技的发展，机器人技术已广泛应用于人类社会生活的各个领域，特别是舞蹈机器人具有人类外观特征、可爱的外貌、又兼有技术含量，极受青少年的喜爱，但其设计成本较高，体积较大，不便于进行推广。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种双向棘轮机构舞蹈机器人，解决了上述背景技术中提出的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种双向棘轮机构舞蹈机器人，包括底板和机架，所述底板的一侧外壁固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴设置有小带轮，所述机架的内壁转动连接有大带轮，所述小带轮和大带轮的外壁设置有皮带一，所述大带轮的外壁固定连接有光轴，所述光轴所述机架内设置有曲柄和连杆，所述连杆的内壁与光轴的外壁转动连接，所述连杆的外壁转动连接有卡键，所述卡键的外壁和机架的内壁均设置有电磁推杆，所述电磁推杆的一端设置有棘爪，所述机架的内壁转动连接有推动齿轮，所述推动齿轮的外壁传动连接有皮带二，所述机架的内壁且位于推动齿轮的上下两侧均转动连接有棘轮，所述皮带二的外壁固定连接有连接绳，所述机架的一侧外壁固定连接有手臂连接块，所述手臂连接块的一侧外壁设置有万向联轴器，所述万向联轴器的外壁固定连接有钢材，所述万向联轴器的一侧外壁设置有夹紧连接块，所述夹连接绳远离皮带二的一端与夹紧连接块的外壁连接。
优选地，所述小带轮、大带轮、皮带一的上下两侧均设置有机架，所述机架内的结构通过光轴转动。
优选地，所述小带轮和大带轮通过皮带一传动连接。
优选地，所述卡键的外壁和机架上的电磁推杆分别作用于推动齿轮的上下两侧的棘轮。
优选地，所述手臂连接块的内壁开始有供连接绳穿插的穿插孔。
与相关技术相比较，本实用新型提供的一种双向棘轮机构舞蹈机器人具有如下有益效果：
1、本实用新型提供一种双向棘轮机构舞蹈机器人，总体设计基于现今娱乐大众化的普及，集美观和用途于一体。通过研究生物肌体的构造，建造类似生物体或其中一部分的机械装置，通过结构相似实现功能相近。通过外形、功能去模仿生物，学习与借鉴他们自身内部的组织方式与运行模式，使机器更加接近实物。使用Arduino IDE进行开发，可通过蓝牙、串口、Wifi等通讯装置与上位机进行通信，加强了可行性，使之更加快速便捷，贴于现代发展科技，高度灵活，跟上现代科技数字化发展速度。
2、本实用新型提供一种双向棘轮机构舞蹈机器人，通过结合仿生机构与棘轮机构再配合电磁控制的方式，对舞蹈机器人的结构进行重新设计，这样的设计在有效降低机器人成本的同时，还能减小机器人体积，让机器人在更小的成本下实现更多复杂动作，促进舞蹈机器人的平民化。
附图说明
图1为本实用新型的组装部分结构示意图；
图2为本实用新型的机架处结构示意图；
图3为本实用新型的曲柄传动结构示意图；
图4为本实用新型的机架内部结构示意图一；
图5为本实用新型的机架内部结构示意图二。
图中：1、底板；2、机架；3、驱动电机；4、小带轮；5、大带轮；6、皮带一；7、光轴；8、曲柄；9、连杆；10、卡键；11、电磁推杆；12、棘爪；13、推动齿轮；14、棘轮；15、皮带二；16、连接绳；17、万向联轴器；18、夹紧连接块；19、钢材；20、手臂连接块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一：
请参阅图1-图5，本实用新型提供一种技术方案：一种双向棘轮机构舞蹈机器人，包括底板1和机架2，底板1的一侧外壁固定连接有驱动电机3，驱动电机3的输出轴设置有小带轮4，机架2的内壁转动连接有大带轮5，小带轮4和大带轮5的外壁设置有皮带一6，大带轮5的外壁固定连接有光轴7，光轴7机架2内设置有曲柄8和连杆9，连杆9的内壁与光轴7的外壁转动连接，连杆9的外壁转动连接有卡键10，卡键10的外壁和机架2的内壁均设置有电磁推杆11，电磁推杆11的一端设置有棘爪12，机架2的内壁转动连接有推动齿轮13，推动齿轮13的外壁传动连接有皮带二15，机架2的内壁且位于推动齿轮13的上下两侧均转动连接有棘轮14，皮带二15的外壁固定连接有连接绳16，机架2的一侧外壁固定连接有手臂连接块20，手臂连接块20的一侧外壁设置有万向联轴器17，万向联轴器17的外壁固定连接有钢材19，万向联轴器17的一侧外壁设置有夹紧连接块18，夹连接绳16远离皮带二15的一端与夹紧连接块18的外壁连接。
本实施方案中，利用多个棘轮组合，构成棘轮组实现多方位运动。该舞蹈机器人主要机构就在于棘轮机构这个部分，它是核心部位。在棘轮机构设计中，利用电磁铁控制棘爪的推程和回程，而棘爪(一种磁性材料组成)的运动又关系到棘轮的转动，这样就可以解决棘轮的转动问题了，电磁铁也可以对棘轮进行防反转。所以，我们可以通过改进，用电磁铁来控制棘爪的推动速度，在此基础上，加用两个棘轮形成双向控制，在中端加上推动齿轮，多组双向棘轮可以同步控制，这样可以达到更好的效果。电磁铁的控制是改进点，它可以利用通电的电流大小来控制棘爪的推动速度。
其中，小带轮4、大带轮5、皮带一6的上下两侧均设置有机架2，机架2内的结构通过光轴7转动。
本实施方案中，驱动电机3的转动，间接为上下两个机架2内的曲柄等结构的运动提供动力。
其中，小带轮4和大带轮5通过皮带一6传动连接。
本实施方案中，通过启动驱动电机带动小带轮转动，小带轮通过皮带一带动大带轮转动，大带轮带动光轴转动。
其中，卡键10的外壁和机架2上的电磁推杆11分别作用于推动齿轮13的上下两侧的棘轮14。
其中，手臂连接块20的内壁开始有供连接绳16穿插的穿插孔。
工作原理：通过启动驱动电机带动小带轮转动，小带轮通过皮带一带动大带轮转动，大带轮带动光轴转动，光轴带动曲柄旋转，曲柄带动与其连接的另一根光轴运动，以此带动连杆运动。连杆带动与卡键相连的光轴，以带动卡键运动，卡键上有一电磁推杆，电磁推杆头部装有棘爪，电磁推杆工作状态下(推出去)，棘爪和棘轮接触，带动棘轮转动。棘轮和其中间的光轴固定，从而带动中间的推动齿轮以及另一个棘轮转动。在非工作状态下装在机架上的推杆作为止动棘爪，限制棘轮的转动。
利用两个棘轮与一个推动齿轮，组成双向同步棘轮机构。左右两个棘轮将会分别由两个主动棘爪驱动，主动棘爪固定在微型电磁阀的推杆上(以下简称电磁棘爪)，电磁棘爪固定在摆杆上，由一个回转机构带动摆杆做摇摆运动
使用多个棘轮机构驱动推动齿轮，通过同步带牵引高强度柔性绳，使用万向联轴器作为关节连接件，从而实现控制关节的多维动作，利用电磁铁控制棘爪的推动。
Claims (5)
1.一种双向棘轮机构舞蹈机器人，包括底板(1)和机架(2)，其特征在于：所述底板(1)的一侧外壁固定连接有驱动电机(3)，所述驱动电机(3)的输出轴设置有小带轮(4)，所述机架(2)的内壁转动连接有大带轮(5)，所述小带轮(4)和大带轮(5)的外壁设置有皮带一(6)，所述大带轮(5)的外壁固定连接有光轴(7)，所述光轴(7)所述机架(2)内设置有曲柄(8)和连杆(9)，所述连杆(9)的内壁与光轴(7)的外壁转动连接，所述连杆(9)的外壁转动连接有卡键(10)，所述卡键(10)的外壁和机架(2)的内壁均设置有电磁推杆(11)，所述电磁推杆(11)的一端设置有棘爪(12)，所述机架(2)的内壁转动连接有推动齿轮(13)，所述推动齿轮(13)的外壁传动连接有皮带二(15)，所述机架(2)的内壁且位于推动齿轮(13)的上下两侧均转动连接有棘轮(14)，所述皮带二(15)的外壁固定连接有连接绳(16)，所述机架(2)的一侧外壁固定连接有手臂连接块(20)，所述手臂连接块(20)的一侧外壁设置有万向联轴器(17)，所述万向联轴器(17)的外壁固定连接有钢材(19)，所述万向联轴器(17)的一侧外壁设置有夹紧连接块(18)，所述夹连接绳(16)远离皮带二(15)的一端与夹紧连接块(18)的外壁连接。
2.根据权利要求1所述的一种双向棘轮机构舞蹈机器人，其特征在于：所述小带轮(4)、大带轮(5)、皮带一(6)的上下两侧均设置有机架(2)，所述机架(2)内的结构通过光轴(7)转动。
3.根据权利要求1所述的一种双向棘轮机构舞蹈机器人，其特征在于：所述小带轮(4)和大带轮(5)通过皮带一(6)传动连接。
4.根据权利要求1所述的一种双向棘轮机构舞蹈机器人，其特征在于：所述卡键(10)的外壁和机架(2)上的电磁推杆(11)分别作用于推动齿轮(13)的上下两侧的棘轮(14)。
5.根据权利要求1所述的一种双向棘轮机构舞蹈机器人，其特征在于：所述手臂连接块(20)的内壁开始有供连接绳(16)穿插的穿插孔。
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