一种全自动倒茶水机器人的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种全自动倒茶水机器人。

背景技术：

传统的茶水机器人仅能满足简单的泡茶和倒茶功能，泡茶没有经过精细过滤，倒茶时仅能通过机械臂旋转动直接倒在茶杯内，实现不了系统化的茶道工艺流程；并且占用空间大，机器人的整体重量较大，一方面也加剧了能量的消耗。

因此，迫切的需要一种全自动的机器人能够完成一整套自动化茶道工艺流程。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种全自动倒茶水机器人，采用如下技术方案实现：

包括支撑主体和倒茶机械臂，所述倒茶机械臂安装在支撑主体上，还包括上水机构、茶罐机构、茶杯旋转机构、茶盘和底座，所述上水机构和茶罐机构分别安装在支撑主体上，所述茶盘设置在底座的中心，所述茶杯旋转机构包括多个茶杯旋转架，且所述多个茶杯旋转架均匀环绕茶盘并且设置在底座上。

进一步的，所述茶杯旋转机构包括一号茶杯旋转架、二号茶杯旋转架和三号茶杯旋转架，其中，

所述一号茶杯旋转架包括一号茶杯和一号茶杯压爪，所述一号茶杯通过连接件固定在第二舵机上，所述一号茶杯压爪设置在一号茶杯的上方且通过舵盘连接在第三舵机上，所述第三舵机通过舵盘水平连接第二舵机，所述第二舵机通过舵盘竖直连接第一舵机，所述第一舵机固定在底座上；

所述二号茶杯旋转架包括二号茶杯和二号茶杯压爪，所述二号茶杯通过连接件固定在第七舵机上，所述二号茶杯压爪设置在二号茶杯的上方且通过舵盘连接在第六舵机上，所述第六舵机通过舵盘水平连接第五舵机，所述第五舵机通过舵盘竖直连接第四舵机，所述第四舵机固定在底座上；

所述三号茶杯旋转架包括三号茶杯和三号茶杯压爪，所述三号茶杯通过连接件固定在第八舵机上，所述三号茶杯压爪设置在三号茶杯的上方且通过舵盘连接在第九舵机上，所述第九舵机通过舵盘水平连接第八舵机，所述第八舵机通过舵盘竖直连接第七舵机，所述第七舵机固定在底座上。

进一步的，所述支撑主体上设置有一号支撑架和二号支撑架，所述倒茶机械臂安装在一号支撑架，所述茶罐机构安装在二号支撑架上且所述上水机构安装在所述一号支撑架和二号支撑架中间。

更进一步的，所述倒茶机械臂包括茶碗盖、茶碗盖压爪和茶碗底座(14)，所述茶碗盖压爪固定在茶碗盖上并通过舵盘连接在十号舵机上，所述茶碗底座通过舵盘连接在十一号舵机上并处于茶碗盖的下方，所述十号舵机通过舵盘连接十一号舵机，所述十一号舵机通过钣金件连接十二号舵机，所述十二号舵机通过钣金件连接十三号舵机，所述十三号舵机通过钣金件连接一号支撑架。

更进一步的，所述钣金件为h型。

更进一步的，所述上水机构包括可旋转龙头、水流导向管、水管外壳、出水口和水泵，所述可旋转龙头垂直连接在水管外壳上，且可旋转龙头的前端设置有出水口，所述水流导向管的上端连接可旋转龙头，下端连接水泵，所述水流导向管的外部套接水管外壳，所述水管外壳内设置有连动杆，所述连动杆连接可旋转龙头和十四号舵机。

进一步的，所述茶罐机构包括茶罐盖、内旋转分茶罐和茶罐外壳，所述茶罐盖设置在茶罐外壳的顶部，所述内旋转分茶罐设置在茶罐外壳内部且通过舵盘连接十五号舵机，所述茶罐外壳连接在二号支撑架上且所述茶罐外壳上还设置有斜坡式茶叶出口。

进一步的，所述茶盘设置为两层，所述茶盘的上层为镂空层，茶盘的下层为蓄水层。

进一步的，所述支撑主体上还包括主控板和电池。

本实用新型还有以下有益效果：

(1)本实用新型的全自动倒茶机器人的茶艺动作通过主控板控制各区域运作，各个舵机驱动和钣金件配合，形成一种系统的茶道的运动方式。

(2)本实用新型的机械臂拥有多自由度，能够实现运动位置的精确控制。

(3)本实用新型的结构巧妙，能耗低，占用空间小。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的全自动倒茶水的机器人的整体结构示意图；

图2是本实用新型的全自动倒茶水机器人在浸茶工序时舵机待机状态；

图3是本实用新型的全自动倒茶水机器人在奉茶工序示意图；

图4是本实用新型的全自动倒茶水机器人茶罐侧视图；

图5是本实用新型的全自动倒茶水机器人茶罐俯视图。

图中各标号表示为：1-倒茶机械臂、2-上水机构、3-茶罐机构、4-茶杯旋转机构、5-支撑主体、6-茶盘、7-底座；

11-茶碗盖、12-茶碗盖压爪、13-十号舵机、14-茶碗底座、15-十一号舵机，16-十二号舵机、17-十三号舵机；

21-可旋转龙头、22-水管外壳、23-出水口、24-水泵、25-十四号舵机；

31-茶罐盖、32-内旋转分茶罐、33-茶罐外壳、34-十五号舵机、35-斜坡式茶叶出口；

41-一号茶杯旋转架、42-二号茶杯旋转架、43-三号茶杯旋转架；

51-一号支撑架、52-二号支撑架、53-主控板、54-电池；

411-第一舵机、412-第二舵机、413-第三舵机、414-一号茶杯压爪、415-一号茶杯；421-第四舵机、422-第五舵机、423-第六舵机、424-二号茶杯压爪、425-二号茶杯；431-第七舵机、432-第八舵机、433-第九舵机、434-三号茶杯压爪、435-三号茶杯。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施方式，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

如图1所示，一种全自动倒茶水机器人，包括支撑主体5和倒茶机械臂1，所述倒茶机械臂1安装在支撑主体5上，还包括上水机构2、茶罐机构3、茶杯旋转机构4、茶盘6和底座7，所述上水机构2和茶罐机构3分别安装在支撑主体5上，所述茶盘6设置在底座7的中心，所述茶杯旋转机构4包括多个茶杯旋转架，且所述多个茶杯旋转架均匀环绕茶盘6并且设置在底座7上。

本实用新型的全自动倒茶水机器人能将平时茶道工艺自动化，由倒茶机械臂，茶杯旋转机构、上水机构和茶罐机构组成；其中机械臂实现乘茶和倒茶水工作，茶盖处机构实现分类倒茶的作用，茶杯旋转机构实现茶碗的烫杯和接茶作用，上水管机构实现转动定位上水的作用，还包括主控板实现抽水作用，完整的实现了一套自动化茶道工艺流程。

具体的，所述茶杯旋转机构4包括一号茶杯旋转架41、二号茶杯旋转架42和三号茶杯旋转架43，所述的茶杯旋转机构4每个旋转架内设置有三个串联舵机，一到九个舵机中每三个舵机成立单独单元，其中，

所述一号茶杯旋转架41包括一号茶杯415和一号茶杯压爪414，所述一号茶杯415通过连接件固定在第二舵机412上实现垂直旋转动作，所述一号茶杯压爪414设置在一号茶杯415的上方且通过舵盘连接在第三舵机413上实现压茶碗动作，防止茶杯在旋转时跌落，所述第三舵机413通过舵盘水平连接第二舵机412形成水平旋转动作，所述第二舵机412通过舵盘竖直连接第一舵机411实现水平旋转动作，所述第一舵机411固定在底座7上；

同理四五六号舵机、七八九号舵机的运行规则与一二三号舵机相同，所述二号茶杯旋转架42包括二号茶杯425和二号茶杯压爪424，所述二号茶杯425通过连接件固定在第五舵机422上，所述二号茶杯压爪424设置在二号茶杯425的上方且通过舵盘连接在第六舵机423上，所述第六舵机423通过舵盘水平连接第五舵机422，所述第五舵机422通过舵盘竖直连接第四舵机421，所述第四舵机421固定在底座7上；

所述三号茶杯旋转架43包括三号茶杯435和三号茶杯压爪434，所述三号茶杯435通过连接件固定在第八舵机432上，所述三号茶杯压爪434设置在三号茶杯435的上方且通过舵盘连接在第九舵机433上，所述第九舵机433通过舵盘水平连接第八舵机432，所述第八舵机432通过舵盘竖直连接第七舵机431，所述第七舵机431固定在底座7上。

具体的，所述支撑主体上设置有一号支撑架51和二号支撑架52，所述倒茶机械臂1安装在一号支撑架51，所述茶罐机构3安装在二号支撑架52上且所述上水机构2安装在所述一号支撑架51和二号支撑架52中间。

具体的，所述倒茶机械臂1包括茶碗盖11、茶碗盖压爪12和茶碗底座14，所述茶碗盖压爪12固定在茶碗盖11上并通过舵盘连接在十号舵机13上实现压茶碗动作，且十号舵机13嵌入至茶碗底座14内，所述茶碗底座14通过舵盘连接在十一号舵机15上并处于茶碗盖11的下方实现垂直旋转动作，所述十号舵机13通过舵盘连接十一号舵机15，所述十一号舵机15通过钣金件连接十二号舵机16形成水平旋转动作，所述十二号舵机16通过钣金件连接十三号舵机17形成水平旋转动作，所述十三号舵机17通过钣金件连接一号支撑架51。

优选的，所述钣金件为h型。

具体的，如图3所示，所述上水机构2包括可旋转龙头21、水流导向管、水管外壳22、出水口23和水泵24，所述可旋转龙头21垂直连接在水管外壳22上，且可旋转龙头21的前端设置有出水口23，所述水流导向管的上端连接可旋转龙头21，下端连接水泵24，所述水流导向管的外部套接水管外壳22，所述水管外壳22内设置有连动杆，所述连动杆连接可旋转龙头21和十四号舵机25，依靠舵机的转向实现龙头的水平旋转。

具体的，所述茶罐机构3包括茶罐盖31、内旋转分茶罐32和茶罐外壳33，所述茶罐盖31设置在茶罐外壳33的顶部，所述内旋转分茶罐32设置在茶罐外壳33内部且通过舵盘连接十五号舵机34形成水平旋转的动作，所述茶罐外壳连接在二号支撑架52上，且所述茶罐外壳33上还设置有斜坡式茶叶出口35，分茶罐依靠内部的米字格结构以及斜坡式设计，将茶叶按每格的存储量顺滑出口，茶盖31起到相应的保护作用。

如图所示4、5所示，优选的，茶罐为圆柱体筒，内部建立有米字结构将茶罐内部均分为6个独立空间，每格内可存放茶叶。茶罐下部设有斜坡设计，斜坡设计为斜坡式滑出口用于递送茶叶，茶罐底部中心点嵌入第十四舵机，第十四舵机与茶罐中心轴相连，所述中心点与米字格中心点相重，舵机每转60°驱动茶罐转动一格，且每转一格，该格内部所存放的茶叶从斜坡式滑出口滑出。

具体的，所述茶盘6设置为两层，所述茶盘6的上层为镂空层，茶盘6的下层为蓄水层。

具体的，所述支撑主体5上还包括主控板53，主控板53控制各个机构配合协作，且主控板53旁还设置有电池54为整个机构供电。

本实用新型的工作流程如下：

第一步：工作时的初始位置如图1所示，倒茶机械臂开始转向中间下水位置，打开茶碗盖，此时可旋转龙头开始工作，水泵抽水经过水管注入碗中，开始冲洗茶碗；茶碗将水置入茶盘，此时上水机构旋转，依次将水注入三个茶杯中，茶杯压爪下压，保持茶杯稳定，茶杯旋转将水置入茶盘中，形成第一道工序，烫杯；

第二步，如图3所示，机械臂移动至茶罐机构出口处，开盖，此茶罐机构开始工作，第十五舵机带动内旋转分茶罐将茶叶置入茶碗中形成第二道工序，倒茶；

第三步，茶碗压爪下压，保持动作移动至出水口进行第三道工序，泡茶；

第四步，然后机械臂运动至如图1所示位置开始匀茶工作，片刻后旋转至三个茶碗的上方，茶杯压爪张开，水均匀注入茶杯中，完成第四道工序，倒茶，

第五步，最后茶杯旋转机构依次旋转至三个方向，完成最后一道工序，奉茶。