基于Delta机器人的作画装置的制作方法

本发明涉及一种作画装置，特别涉及一种利用delta机器人的作画装置。

背景技术：

画画是当前机器人应用的一个热门领域，而用delta机器人来进行作画具有其优势，同时可以用视觉来辅助机器人进行作画，使得机器人的画能够更加精美。

delta机器人属于高速、轻载的并联机器人，一般通过示教编程或视觉系统捕捉目标物体。delta机器人具有重量轻、体积小、运动速度快、定位精确、成本低、效率高等特点。

delta机器人主要包括三条机器人手臂，每条机器人手臂包括主动臂及与主动臂铰接的两条从动臂组成，主动臂由伺服电机驱动，三支从动臂最终铰接于执行器，由执行器对外界物件进行夹持，通过三只伺服电机对主动臂的驱动，使执行器在三维空间内移动。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，提供一种基于delta机器人的作画装置，这种作画装置结构简单、设计合理，能精确、快速地实现作画功能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于delta机器人的作画装置，包括安装于机架上的delta机器人手臂，在delta机器人手臂下方安装有绘图装置，绘图装置包括顶部开口的绘图盒，在绘图盒内安装有垂直分布的滑轨，第一滑轨上套设有第一滑块，第一滑块固定有第一传送带，第一传送带与第一步进电机的输出轴连接，第二滑轨与第一滑轨垂直，第二滑轨一端安装在第一滑块上，第二滑轨的另一端安装在与第一滑轨平行的第三滑轨上，第二滑块套设与第二滑轨上，第二滑块上固定有第二传送带，第二传送带与第二步进电机的输出轴连接，在第二滑块上端固定有画板；在绘图盒外设有用于存放画笔的笔槽，画笔的顶端设有导磁铁片，在delta机器人手臂的执行器上安装有电磁铁。

上述的基于delta机器人的作画装置，在delta机器人执行器下方安装有摄像头。

本发明通过delta机器人手臂执行器的电磁铁通过磁吸的方式夹持画笔，移动delta机器人手臂，使之在画板上进行绘画，当绘画区域超过机器人手臂的移动范围时，可以通过滑块滑轨结构移动画板，使绘画能够完整绘出。

摄像头可以对作画情况进行实时观测，与控制器联合对机器人的手臂进行控制，使绘画过程中不断修正机器人手臂的移动，使绘画达到最终的设定效果。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明绘图盒的结构示意图。

图中标记为：11为delta机器人手臂的伺服驱动电机，12机器人手臂的主动壁，13机器人手臂的从动臂，14为delta机器人的执行台，15电磁铁，16摄像头，2绘图盒，21画板，22笔槽，23画笔，31第一滑轨，32第一步进电机，33第一传送带，34第一滑块，35第三滑轨，41第二滑轨，42第二步进电机，43第二传送带，44第二滑块。

具体实施方式

参照附图，基于delta机器人的作画装置，包括安装于机架上的delta机器人手臂，在delta机器人手臂下方安装有绘图装置，绘图装置包括顶部开口的绘图盒2，在绘图盒内安装有垂直分布的滑轨，第一滑轨31上套设有第一滑块34，第一滑块固定有第一传送带33，第一传送带与第一步进电机32的输出轴连接，第二滑轨41与第一滑轨垂直，第二滑轨一端安装在第一滑块上，第二滑轨的另一端安装在与第一滑轨平行的第三滑轨35上，第二滑块44套设与第二滑轨上，第二滑块上固定有第二传送带43，第二传送带与第二步进电机42的输出轴连接，在第二滑块上端固定有画板21；在绘图盒外设有用于存放画笔的笔槽22，画笔23的顶端设有导磁铁片，在delta机器人手臂的执行器上安装有电磁铁15。在delta机器人执行器下方安装有摄像头16。

delta机器人是一个三轴机器人，都由一根主动臂和两根从动臂通过球铰组成。执行器上安装电磁铁，通电时能与不同颜色的画笔顶端的导磁铁片相吸，从而可以对画笔进行夹持进行作画；当要用其他颜色时，就移到笔槽存放画笔的相应位置，电磁铁断电放下画笔，再移动到需要夹持的画笔上方进行通电夹持。

同时执行器上还安装有两个摄像头，用来实时拍摄绘画的情况，与控制器一起实现对机器手臂的调整，使得绘画的结果更加理想。

当需要绘画的图比较大，超出了delta机器人的工作范围的时候，可以使用画板下面的移动平台，把一整张画分成几个部分来进行绘画。第二滑块可以进行x、y两个方向的移动，通过两个步进电机带动两个传动带移动来实现滑块在平面上的移动。

技术特征：

技术总结
基于Delta机器人的作画装置，包括安装于机架上的Delta机器人手臂，在Delta机器人手臂下方安装有绘图装置，绘图装置包括顶部开口的绘图盒，在绘图盒内安装有垂直分布的滑轨，在第二滑块上端固定有画板；在绘图盒外设有用于存放画笔的笔槽，画笔的顶端设有导磁铁片，在Delta机器人手臂的执行器上安装有电磁铁。本发明通过Delta机器人手臂执行器的电磁铁通过磁吸的方式夹持画笔，移动Delta机器人手臂，使之在画板上进行绘画，当绘画区域超过机器人手臂的移动范围时，可以通过滑块滑轨结构移动画板，使绘画能够完整绘出。

技术研发人员：许杨剑;马天杰;韩威;潘常良;单庆鹏;赵帅;王效贵;梁利华
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2018.09.28
技术公布日：2019.01.22