沙画机器人的制作方法

本发明涉及一种沙画机器人。

背景技术：

在机器人领域，工业机器人为了满足实际生产的需要，都设计成大尺寸和高精度，另外由于其复杂的伺服驱动模块，整台机器的价格一般都很高，而在科技馆机器人展示，机器人教育，以及家庭娱乐等领域，并不需要如此高精度和大尺寸的工业机器人，小尺寸价格低的机器人就能够满足使用要求。在绘画机器人方面，目前绘画机器人都存在耗材纸张和绘笔需要更换等问题，对工作人员增加了工作负担。

技术实现要素：

本发明提出一种沙画机器人，沙画机器人将画绘制在细沙上，不存在耗材，无需工作人员进行频繁的换纸。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种沙画机器人，包括支撑平台1、沙画灯箱5、机械臂2、滚珠笔17、第一电机10、第二电机11、第一刷杆8和第二刷杆9，所述支撑平台1表面镶嵌安装沙画灯箱5，所述沙画灯箱5顶端开口且内部装满细沙18，所述沙画灯箱5表面平行设置第一刷杆8和第二刷杆9，所述第一刷杆8和第二刷杆9分别由第一电机10、第二电机11驱动且在沙画灯箱5表面水平来回运动；所述支撑平台1上且处于沙画灯箱5正上方安装一机械臂2，所述机械臂2上安装滚珠笔17且机械臂2的运动带动滚珠笔在沙画灯箱5内的细沙18上运动。

优选地，所述沙画灯箱5内水平布置一层灯箱玻璃12，灯箱玻璃12上层铺满细沙18，下层设置照明灯。

优选地，所述并联机械臂2包含支撑杆14、驱动台15、驱动舵机13和并联连杆16，所述支撑杆14为若干根且固定在支撑平台1上，支撑杆14的末端都固定驱动台15，所述驱动台15底端边缘均匀布置三个驱动舵机13，所述驱动舵机13分别连接并驱动摆杆18绕绕驱动舵机为圆心上下摆动，所述并联连杆16为两根相互平行的连杆且两根连杆的一端通过转轴连接，所述转轴固定在摆杆18的末端，另一端连接至夹持装置，夹持装置上安装滚珠笔17。

优选地，所述支撑平台1内设有操控一体机3，操控一体机3连接至控制器，所述控制器分别电路连接驱动舵机13、照明灯、第一电机10和第二电机11。

优选地，所述支撑平台2四周包裹钣金4。

优选地，所述机械臂2的四周和顶部设置玻璃墙体6。

优选地，所述支撑平台1的底部安装有脚轮7。

本发明产生的有益效果为：可以在薄薄的一层细沙上绘画，而且沙画机器人可以在操控一体机上提供一系列主题的绘画供人选择。本发明的沙画机器人包含的并联机械臂是一款由舵机驱动的桌面型机械臂，结构简单，可以有效控制成本。本发明的沙画机器人不存在耗材，无需工作人员进行频繁的换纸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为支撑平台的结构示意图

图3为支撑平台的俯视图。

图4为机械臂的结构示意图。

图5为机械臂的仰视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示一种沙画机器人，包括支撑平台1、沙画灯箱5、机械臂2、滚珠笔17、第一电机10、第二电机11、第一刷杆8和第二刷杆9，所述支撑平台1表面镶嵌安装沙画灯箱5，所述沙画灯箱5顶端开口且内部装满细沙18，所述沙画灯箱5表面平行设置第一刷杆8和第二刷杆9，所述第一刷杆8和第二刷杆9分别由第一电机10、第二电机11驱动且在沙画灯箱5表面水平来回运动；所述支撑平台1上且处于沙画灯箱5正上方安装一机械臂2，所述机械臂2上安装滚珠笔17且机械臂2的运动带动滚珠笔在沙画灯箱5内的细沙18上运动。

本实施例中沙画灯箱5内水平布置一层灯箱玻璃12，灯箱玻璃12上层铺满细沙18，下层设置照明灯；所述并联机械臂2包含支撑杆14、驱动台15、驱动舵机13和并联连杆16，所述支撑杆14为若干根且固定在支撑平台1上，支撑杆14的末端都固定驱动台15，所述驱动台15底端边缘均匀布置三个驱动舵机13，所述驱动舵机13分别连接并驱动摆杆18绕绕驱动舵机为圆心上下摆动，所述并联连杆16为两根相互平行的连杆且两根连杆的一端通过转轴连接，所述转轴固定在摆杆18的末端，另一端连接至夹持装置，夹持装置上安装滚珠笔17；所述支撑平台1内设有操控一体机3，操控一体机3连接至控制器，所述控制器分别电路连接驱动舵机13、照明灯、第一电机10和第二电机11；所述支撑平台2四周包裹钣金4，电气等器件包含在里面,没有任何外露；所述机械臂2的四周和顶部设置玻璃墙体6，防止外界破坏；所述支撑平台1的底部安装有脚轮7，可以方便移动。

本发明中操控一体机3提供人跟机械臂2的交互，人在操控一体机界面上选择要绘制的画，操控一体机3通过串口通讯通知机械臂2进行相应的应对，将选择的画绘制在沙画灯箱5上。当然，本方案中机械臂2包括但不限于该结构，其他形式的驱动结构也应该本方案的保护范围。在实际操作过程中，根据操控一体机的指令，驱动舵机13驱动实现不同的转动角度，实现摆杆18分别绕驱动舵机转动，进而带动并联连杆16运动，并联连杆16末端都铰接至夹持装置，实现并联连杆牵引滚珠笔运动。因此当摆杆18处于一定的变化的转动角度时，可以实现夹持装置中的滚珠笔在沙画灯箱5的细沙中运动，实现绘画的目的。同时沙画灯箱5包含一套沙子复原机构，由对称分布的第一电机10和第二电机11驱动，带动第一刷杆8和第二刷杆9分别在细沙表面运动，可以将绘画后的沙子复原为原状态(平铺)，为下一次绘画做准备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提出了一种沙画机器人，包括支撑平台、沙画灯箱、机械臂、滚珠笔、第一电机、第二电机、第一刷杆和第二刷杆，所述支撑平台表面镶嵌安装沙画灯箱，所述沙画灯箱顶端开口且内部装满细沙，所述沙画灯箱表面平行设置第一刷杆和第二刷杆，所述第一刷杆和第二刷杆分别由第一电机、第二电机驱动且在沙画灯箱表面水平来回运动；所述支撑平台上且处于沙画灯箱正上方安装一机械臂，所述机械臂上安装滚珠笔且机械臂的运动带动滚珠笔在沙画灯箱内的细沙上运动。本发明的沙画机器人将画绘制在细沙上，不存在耗材，无需工作人员进行频繁的换纸。

技术研发人员：鲜麟波;熊智超;成建平
受保护的技术使用者：武汉需要智能技术有限公司
技术研发日：2017.08.07
技术公布日：2017.10.13