一种蚂蚁机器人的制作方法

文档序号:15224548发布日期:2018-08-21 17:58阅读:451来源:国知局

本实用新型涉及一种机器人,更具体的说是一种蚂蚁机器人。



背景技术:

传统蚂蚁机器人,机械臂只能实现一个方向移动,不能更好的满足人们的需求;本装置利用曲轴转动偏心的原理可以实现侧移,利用两个行走机构之间的相互独立,利用差速原理可以实现转弯;更好的满足人们的需求。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种蚂蚁机器人,机器人前端设置有夹紧机械夹手,可以夹紧物体,本装置可以帮助人们在一些特殊环境下搬运物体。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:

一种蚂蚁机器人,包括夹紧机构和机器人本体,所述夹紧机构包括两个夹紧机械手、夹紧电机支撑板、夹紧电机、夹紧机构底板、夹紧电机套、两个夹紧连杆、两个滑动连接柱Ⅰ和两个滑动连接柱Ⅱ;所述夹紧机构底板上设置有滑动前槽、两个滑动后槽和一个转动支柱,转动支柱焊接在夹紧机构底板上端,滑动前槽设置在夹紧机构底板上端面,两个滑动后槽对称设置在夹紧机构底板上;所述夹紧电机套包括两个夹紧连杆连接体和一个夹紧电机套体,两个夹紧连杆连接体分别焊接在夹紧电机套体的两端;夹紧电机套体间隙配合在转动支柱上,两个夹紧连杆对称设置在夹紧电机套体上,两个夹紧连杆的一端分别与两个夹紧连杆连接体铰接,两个夹紧连杆的另一端分别通过两个滑动连接柱Ⅱ与两个夹紧机械手铰接;两个夹紧机械手分别固定连接在两个滑动连接柱Ⅰ上;两个滑动连接柱Ⅰ滑动连接在滑动前槽上,两个滑动连接柱Ⅱ分别滑动连接在两个滑动后槽上;夹紧电机通过螺栓固定连接在夹紧电机支撑板上,夹紧电机支撑板通过螺栓固定连接在夹紧机构底板上;夹紧电机输出轴与夹紧电机套体固定连接;

所述夹紧机构和机器人本体通过螺栓固定相连。

作为本技术方案的进一步优化,本实用新型一种蚂蚁机器人,所述机器人本体包括行走机构和行走连接节;所述行走机构包括四个行走连杆机构、行走上连接板、电机支架、驱动电机Ⅰ、四个驱动电机Ⅱ、四个行走轮、两个行走连接体、行走下连接板、八个隔套、两个传动机构、两个传动曲轴和两个同步带轮Ⅱ;行走连杆机构包括双连杆、两个单连杆和一个行走脚;两个单连杆对称设置在行走脚两侧,两个单连杆的一端与行走脚中端铰接,双连杆的上端与行走脚的上端铰接;行走上连接板包括行走上连接板体和四个单连杆连接体,行走上连接板体为工字形板,四个单连杆连接体焊接在行走上连接板体上;行走下连接板包括行走下连接板体和八个支撑座,下连接板体为工字形板,八个支撑座每四个分别通过螺栓固定连接在下连接板体的两端;传动机构包括传动光轴、传动齿轮和同步带轮Ⅰ,传动齿轮和同步带轮Ⅰ均固定连接在传动光轴上;传动曲轴包括转动轴段Ⅰ、双连杆连接段Ⅰ、同步带连接段、双连杆连接段Ⅱ和转动轴段Ⅱ,转动轴段Ⅰ、双连杆连接段Ⅰ、同步带连接段、双连杆连接段Ⅱ和转动轴段Ⅱ依次相连;所述转动轴段Ⅰ、同步带连接段和转动轴段Ⅱ同轴,双连杆连接段Ⅰ和双连杆连接段Ⅱ偏心设置在同步带连接段两侧;两个传动曲轴对称设置,两个转动轴段Ⅰ分别与一端的两个支撑座转动连接,两个转动轴段Ⅱ分别与另一端的两个支撑座转动连接;两个传动光轴两端分别与四个支撑座转动连接;两个同步带轮Ⅱ分别固定连接在两个同步带连接段上;两个同步带轮Ⅱ和两个同步带轮Ⅰ通过同步带传动连接双连杆连接段Ⅰ上转动连接有双连杆,双连杆连接段Ⅱ上转动连接有双连杆;双连杆连接段Ⅰ上套装有两个隔套,两个隔套位于双连杆两侧;双连杆连接段Ⅱ上套装有两个隔套,两个隔套位于双连杆两侧;八个单连杆的后端分别固定连接在四个单连杆连接体上;四个行走脚的下端分别转动连接有四个行走轮,四个驱动电机Ⅱ分别通过螺栓固定连接在四个行走脚上,四个驱动电机Ⅱ的输出轴分别与四个行走轮固定连接;行走上连接板通过螺栓固定在八个支撑座上,电机支架焊接在行走下连接板的后端,驱动电机Ⅰ通过螺栓与电机支架固定连接,驱动电机Ⅰ的输出轴与一个传动光轴固定连接;两个行走连接体分别焊接在行走下连接板的前端和行走上连接板的前端;

所述行走连接节包括两个行走连接端和一个行走连接柱,两个行走连接端分别焊接在行走连接柱的两端;

四个行走连接体分别与两个行走连接端铰接;夹紧机构通过螺栓固定连接在电机支架上。

本实用新型一种蚂蚁机器人的有益效果为:

本实用新型一种蚂蚁机器人,利用曲轴旋转偏心原理,将转动变为移动带动连杆,通过连杆机构实现本装置的侧移;通过单片机改变电机转向,当只改变一个电机转向时,两个行走装置上的电机转向不同,两个行走装置侧移方向上产生反向运动,从而达到转弯的效果;可以实现在一个平面内实现三个自由度运动;机器人前端设置有夹紧机械夹手,可以夹紧物体,本装置可以帮助人们在一些特殊环境下搬运物体。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型蚂蚁机器人的整体结构示意图;

图2是本实用新型夹紧机构的结构示意图;

图3是本实用新型夹紧机构内部的结构示意图;

图4是本实用新型夹紧机械手的结构示意图;

图5是本实用新型夹紧机构底板的结构示意图;

图6是本实用新型夹紧电机套的整体结构示意图;

图7是本实用新型行走机构的结构示意图;

图8是本实用新型行走机构内部的结构示意图;

图9是本实用新型行走连杆机构的结构示意图;

图10是本实用新型行走脚的结构示意图;

图11是本实用新型行走上连接板的结构示意图;

图12是本实用新型行走下连接板的结构示意图;

图13是本实用新型传动机构的结构示意图;

图14是本实用新型传动曲轴的结构示意图;

图15是本实用新型行走连接节的结构示意图。

图中:夹紧机构1;夹紧机械手1-1;夹紧电机支撑板1-2;夹紧电机1-3;夹紧机构底板1-4;滑动前槽1-4-1;滑动后槽1-4-2;转动支柱1-4-3;夹紧电机套1-5;夹紧连杆连接体1-5-1;夹紧电机套体1-5-2;夹紧连杆1-6;滑动连接柱Ⅰ1-7;滑动连接柱Ⅱ1-8;行走机构2;行走连杆机构2-1;双连杆2-1-1;单连杆2-1-2;行走脚2-1-3;行走上连接板2-2;行走上连接板体2-2-1;单连杆连接体2-2-2;电机支架2-3;驱动电机Ⅰ2-4;驱动电机Ⅱ2-5;行走轮2-6;行走连接体2-7;行走下连接板2-8;行走下连接板体2-8-1;支撑座2-8-2;隔套2-9;传动机构2-10;传动光轴2-10-1;传动齿轮2-10-2;同步带轮Ⅰ 2-10-3;传动曲轴2-11;转动轴段Ⅰ2-11-1;双连杆连接段Ⅰ2-11-2;同步带连接段2-11-3;双连杆连接段Ⅱ2-11-4;转动轴段Ⅱ2-11-5;同步带轮Ⅱ2-12;行走连接节3;行走连接端3-1;行走连接柱3-2。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明,本技术方案中的驱动电机均可通过现有的控制技术进行控制,以下不再过多阐述。

具体实施方式一:

下面结合图1-15说明本实施方式,一种蚂蚁机器人,包括夹紧机构1和机器人本体;利用曲轴旋转偏心原理,将转动变为移动带动连杆,通过连杆机构 2-1实现本装置的侧移;通过单片机控制驱动电机Ⅰ2-4的转向,当只改变一个电机转向时,两个行走机构2上的驱动电机Ⅰ2-4转向不同,两个行走装置侧移方向上产生反向运动,从而达到转弯的效果;可以在一个平面内实现三个自由度运动;机器人前端设置有夹紧机构1,可以夹紧物体;

所述夹紧机构1包括两个夹紧机械手1-1、夹紧电机支撑板1-2、夹紧电机 1-3、夹紧机构底板1-4、夹紧电机套1-5、两个夹紧连杆1-6、两个滑动连接柱Ⅰ1-7和两个滑动连接柱Ⅱ1-8;所述夹紧机构底板1-4上设置有滑动前槽 1-4-1、两个滑动后槽1-4-2和一个转动支柱1-4-3,转动支柱1-4-3焊接在夹紧机构底板1-4上端,滑动前槽1-4-1设置在夹紧机构底板1-4上端面,两个滑动后槽1-4-4对称设置在夹紧机构底板1-4上;所述夹紧电机套1-5包括两个夹紧连杆连接体1-5-1和一个夹紧电机套体1-5-2,两个夹紧连杆连接体 1-5-1分别焊接在夹紧电机套体1-5-2的两端;夹紧电机套体1-5-2间隙配合在转动支柱1-4-3上,两个夹紧连杆1-6对称设置在夹紧电机套体1-5-2上,两个夹紧连杆1-6的一端分别与两个夹紧连杆连接体1-5-1铰接,两个夹紧连杆 1-6的另一端分别通过两个滑动连接柱Ⅱ1-8与两个夹紧机械手1-1铰接;两个夹紧机械手1-1分别固定连接在两个滑动连接柱Ⅰ1-7上;两个滑动连接柱Ⅰ1-7 滑动连接在滑动前槽1-4-1上,两个滑动连接柱Ⅱ1-8分别滑动连接在两个滑动后槽1-4-4上;夹紧电机1-3通过螺栓固定连接在夹紧电机支撑板1-2上,夹紧电机支撑板1-2通过螺栓固定连接在夹紧机构底板1-4上;夹紧电机1-3输出轴与夹紧电机套体1-5-2固定连接;当两个夹紧机械手1-1张开到最外端极限位置时,两个夹紧连杆1-6处于伸直状态,夹紧电机1-3继续转动两个夹紧连杆1-6会反运动,两个夹紧机械手1-1会变为夹紧运动;

所述行走机构2包括四个行走连杆机构2-1、行走上连接板2-2、电机支架 2-3、驱动电机Ⅰ2-4、四个驱动电机Ⅱ2-5、四个行走轮2-6、两个行走连接体 2-7、行走下连接板2-8、八个隔套2-9、两个传动机构2-10、两个传动曲轴2-11 和两个同步带轮Ⅱ2-12;行走连杆机构2-1包括双连杆2-1-1、两个单连杆2-1-2 和一个行走脚2-1-3;两个单连杆2-1-2对称设置在行走脚2-1-3两侧,两个单连杆2-1-2的一端与行走脚2-1-3中端铰接,双连杆2-1-1的上端与行走脚2-1-3 的上端铰接;行走上连接板2-2包括行走上连接板体2-2-1和四个单连杆连接体2-2-2,行走上连接板体2-2-1为工字形板,四个单连杆连接体2-2-2焊接在行走上连接板体2-2-1上;行走下连接板2-8包括行走下连接板体2-8-1和八个支撑座2-8-2,下连接板体2-8-1为工字形板,八个支撑座2-8-2每四个分别通过螺栓固定连接在下连接板体2-8-1的两端;传动机构2-10包括传动光轴 2-10-1、传动齿轮2-10-2和同步带轮Ⅰ2-10-3,传动齿轮2-10-2和同步带轮Ⅰ2-10-3均固定连接在传动光轴2-10-1上;传动曲轴2-11包括转动轴段Ⅰ 2-11-1、双连杆连接段Ⅰ2-11-2、同步带连接段2-11-3、双连杆连接段Ⅱ2-11-4 和转动轴段Ⅱ2-11-5,转动轴段Ⅰ2-11-1、双连杆连接段Ⅰ2-11-2、同步带连接段2-11-3、双连杆连接段Ⅱ2-11-4和转动轴段Ⅱ2-11-5依次相连;所述转动轴段Ⅰ2-11-1、同步带连接段2-11-3和转动轴段Ⅱ2-11-5同轴,双连杆连接段Ⅰ2-11-2和双连杆连接段Ⅱ2-11-4偏心设置在同步带连接段2-11-3两侧;两个传动曲轴2-11对称设置,两个转动轴段Ⅰ2-11-1分别与一端的两个支撑座 2-8-2转动连接,两个转动轴段Ⅱ2-11-5分别与另一端的两个支撑座2-8-2 转动连接;两个传动光轴2-10-1两端分别与四个支撑座2-8-2转动连接;两个同步带轮Ⅱ2-12分别固定连接在两个同步带连接段2-11-3上;两个同步带轮Ⅱ 2-12和两个同步带轮Ⅰ2-10-3通过同步带传动连接;双连杆连接段Ⅰ2-11-2上转动连接有双连杆2-1-1,双连杆连接段Ⅱ2-11-4上转动连接有双连杆2-1-1;双连杆连接段Ⅰ2-11-2上套装有两个隔套2-9,两个隔套2-9位于双连杆2-1-1 两侧;双连杆连接段Ⅱ2-11-4上套装有两个隔套2-9,两个隔套2-9位于双连杆2-1-1两侧;八个单连杆2-1-2的后端分别固定连接在四个单连杆连接体 2-2-2上;四个行走脚2-1-3的下端分别转动连接有四个行走轮2-6,四个驱动电机Ⅱ2-5分别通过螺栓固定连接在四个行走脚2-1-3上,四个驱动电机Ⅱ2-5 的输出轴分别与四个行走轮2-6固定连接;行走上连接板2-2通过螺栓固定在八个支撑座2-8-2上,电机支架2-3焊接在行走下连接板2-8的后端,驱动电机Ⅰ2-4通过螺栓与电机支架2-3固定连接,驱动电机Ⅰ2-4的输出轴与一个传动光轴2-10-1固定连接;两个行走连接体2-7分别焊接在行走下连接板2-8的前端和行走上连接板2-2的前端;

所述行走连接节3包括两个行走连接端3-1和一个行走连接柱3-2,两个行走连接端3-1分别焊接在行走连接柱3-2上下两端;

所述两个行走机构2对称设置在行走连接节3两侧,四个行走连接体2-7 分别与两个行走连接端3-1铰接;夹紧机构1通过螺栓固定连接在一个电机支架2-3上;两个行走机构2动力独立,安装时保证两个双连杆连接段Ⅰ2-11-2 和两个双连杆连接段Ⅱ2-11-4保持在一个水平面上,两个传动曲轴2-11上分别固定连接两个同步带轮Ⅱ2-12,两个同步带轮Ⅱ2-12由两个相同传动齿轮 2-10-2传动,两侧动力相同,运动中有四个行走轮2-6同时落地转动,保证运动平稳。

所述夹紧电机1-3、两个驱动电机Ⅰ2-4和八个驱动电机Ⅱ2-5通过单片机控制;夹紧电机1-3顺时针转动时时,夹紧机构1夹紧,夹紧电机1-3逆时针转动时时,夹紧机构1放松,夹紧电机1-3停止转动时,夹紧机构1放松不动;两个驱动电机Ⅰ2-4同时顺时针转动时,行走机构2向左移动,两个驱动电机Ⅰ 2-4同时逆时针转动时,行走机构2向右移动,两个驱动电机Ⅰ2-4不转动时时,行走机构2停止运动;当一个驱动电机Ⅰ2-4顺时针时,另一个驱动电机Ⅰ2-4 逆时针转动时,行走机构2开始转弯。

本实用新型的一种蚂蚁机器人,其工作原理为:

使用时当夹紧电机1-3开始转动时,带动与电机1-3输出轴固定相连的夹夹紧电机套体1-5-2开始转动,夹紧电机套体1-5-2上焊接有两个夹紧连杆连接体1-5-1,两个夹紧连杆连接体1-5-1开始以夹紧电机套体1-5-2为中心进行转动;两个夹紧连杆1-6对称设置在电机套体1-5-2两侧,两个夹紧连杆1-6 一端分别于两个夹紧连杆连接体1-5-1铰接,两个夹紧连杆1-6另一端分别于两个夹紧机械手1-1铰接,两个夹紧机械手1-1分别滑动连接在滑动前槽1-4-1 和两个滑动后槽1-4-4上;两个夹紧机械手1-1开始在滑动前槽1-4-1和两个滑动后槽1-4-4上滑动;

当驱动电机Ⅰ2-4开始转动时,带动与驱动电机Ⅰ2-4输出轴固定相连的一个传动光轴2-10-1开始转动,传动光轴2-10-1上固定连接着传动齿轮2-10-2 和同步带轮Ⅰ2-10-3,另一个传动光轴2-10-1上固定连接着传动齿轮2-10-2 和同步带轮Ⅰ2-10-3,两个传动齿轮2-10-2相互啮合产生反向运动,两个同步带轮Ⅰ2-10-3经过同步带将动力传送到两个同步带轮Ⅱ2-12,两个同步带轮Ⅱ 2-12开始转动,两个同步带轮Ⅱ2-12分别带动两个传动曲轴2-11开始转动,两个双连杆连接段Ⅰ2-11-2和两个双连杆连接段Ⅱ2-11-4上分别铰接有四个双连杆2-1-1,四个双连杆2-1-1分别与四个行走脚2-1-3铰接;双连杆连接段Ⅱ 2-11-4偏心转动带动行走脚2-1-3运动,带动行走机构2侧行;当驱动电机Ⅱ 2-5开始转动时,电机输出轴固定相连的行走轮2-6开始转动,带动行走机构2 前行。

当然,上述说明并非对本实用新型的限制,本实用新型也不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也属于本实用新型的保护范围。

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