本实用新型涉及一种智能机械臂，特别是一种桌面级的功能模块化的智能机械臂。
背景技术：
随着科学技术的发展，人们逐渐从体力劳动中解放出来。而解放人们繁重的任务，就是日益不断发展的机械臂。现在，机械臂的功能由单一向多元，由笨重到灵活转变。机械臂是近几十年发展起来的一种高科技自动化设备，它对提高产品质量、提高生产效率、改善劳动条件与促进产品快速更新换代起着十分重要的作用。
最完整的机械臂具有独立完成工作过程的任务，但主要用于机械制造与工业生产，并且价格昂贵或体积大，无法适用于个人与现代办公的工作需求。目前，在国外市场出现了一些桌面级的机械臂，但国内对于桌面级或适合个人与现代办公的机械臂还未普遍运用，国外产品昂贵的价格让国内的一般普通消费者望而却步。
在国内，一个名为dotbot的团队研发出一种仿人手臂的机械臂magician，它的运动结构形式为，机臂的大、小臂在垂直方向绕关节做旋转运动，整个机体是绕机体做平面旋转运动，但它的多关节进行运作不可避免的产生打印或雕刻的误差，影响作品的质量。并且，该产品的市场价格相对昂贵，对于一般消费者而言，不便于推广应用。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种功能模块化的智能机械臂，采用一种功能模块化搭配方式实现多个功能，机械臂的精度、性能大大提高；轨道移动更精确；缩小了占地面积，扩大工作面积。
本实用新型所采用的技术方案是：一种功能模块化的智能机械臂，包括基座、主臂、大臂、小臂和顶座，所述主臂为圆柱状，所述主臂底部设有基座，所述基座上方设有驱动板和Arduino mega微处理器，所述主臂包括上支撑座和下支撑座，设置在下支撑座底部的用于驱动主臂沿X-Y平面做旋转运动的第一步进电机，设置在上支撑座和下支撑座中间并连接上支撑座和下支撑座的丝杆，设置在上支撑座和下支撑座圆周并连接上支撑座和下支撑座的四根导杆，所述大臂套设在丝杆和导杆外侧，所述上支撑座上方设置有第二步进电机，所述大臂可在第二步进电机的作用下沿主臂在Z轴方向移动，所述大臂一端连接有小臂，所述大臂下方设置有用于驱动小臂在X-Y平面做旋转运动的第三步进电机，所述小臂端部设有配适孔，所述配适孔可用于安装不同的功能模块，所述顶座设置在主臂上方，所述顶座包括控制按钮、RFID接收器和LCD显示器。
优选的，所述第三步进电机与小臂之间通过打印机皮带进行连接，所述打印机皮带设置在大臂上方，所述打印机皮带用来驱动小臂在X-Y平面做旋转运动。
优选的，所述Arduino mega微处理器采用Arduino mega 2560。
优选的，所述功能模块包括激光雕刻、激光绘图、LOGO雕刻、简单工件的写绘和3D打印功能模块。
本实用新型达到的有益效果是：本实用新型是一种功能模块化的智能机械臂，采用一种功能模块化搭配方式实现多个功能；采用Arduino mega 2560微处理器与步进电机相结合，具有性能好、处理数据快的优点，使机械臂的精度、性能大大提高；采用一个Z轴纵向移动臂及在X-Y轴的平面绕定轴转动的臂与机体的结构设计，相比于之前的机械臂来讲，在其定轨道移动更精确；同时，缩小了占地面积，扩大了工作面积；本实用新型是目前市场上的一种简洁、小巧、价格适中的功能模块化机械臂，适用于个人工作与现代办公用品的不同需求，具有广阔的市场前景。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明，
图1是本实用新型的结构示意图；
其中，1、基座，11、驱动板，12、Arduino mega微处理器，2、主臂，21、上支撑座、22、下支撑座，23、第一步进电机，24、丝杆，25、导杆，3、大臂，31、第二步进电机，4、小臂，41、第三步进电机，42、配适孔，43、打印机皮带，5、顶座，51、控制按钮、52、RFID接收器，53、LCD显示器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。
如图1所示，本实用新型所采用的技术方案是：一种功能模块化的智能机械臂，包括基座1、主臂2、大臂3、小臂4和顶座5，所述主臂2为圆柱状，所述主臂2底部设有基座1，所述基座1上方设有驱动板11和Arduino mega微处理器12，所述主臂2包括上支撑座21和下支撑座22，设置在下支撑座22底部的用于驱动主臂2沿X-Y平面做旋转运动的第一步进电机23，设置在上支撑座21和下支撑座22中间并连接上支撑座21和下支撑座22的丝杆24，设置在上支撑座21和下支撑座22圆周并连接上支撑座21和下支撑座22的四根导杆25，所述大臂3套设在丝杆24和导杆25外侧，所述上支撑座21上方设置有第二步进电机31，所述大臂3可在第二步进电机31的作用下沿主臂2在Z轴方向移动，所述大臂3一端连接有小臂4，所述大臂3下方设置有用于驱动小臂4在X-Y平面做旋转运动的第三步进电机41，所述小臂4端部设有配适孔42，所述配适孔42可用于安装不同的功能模块，所述顶座5设置在主臂2上方，所述顶座5包括控制按钮51、RFID接收器52和LCD显示器53。
优选的方案是，所述第三步进电机41与小臂4之间通过打印机皮带43进行连接，所述打印机皮带43设置在大臂3上方，所述打印机皮带43用来驱动小臂4在X-Y平面做旋转运动。
优选的方案是，所述Arduino mega微处理器12采用Arduino mega 2560。
优选的方案是，所述功能模块包括激光雕刻、激光绘图、LOGO雕刻、简单工件的写绘和3D打印功能模块。
本实用新型在基座1中，所述驱动板11为控制装置，该驱动板11为STM32，工作电压较大，能够满足步进电机的需要，同时其在接受Arduino mega微处理器12发送的信号后，能够快速的产生信息应答，来驱动第一、第二、第三步进电机的工作；所述第一、第二、第三步进电机用来驱动机体与机臂的机械旋转；所述Arduino mega微处理器与同类型其他产品相比，内存大且处理数据快，在接受PC端所发出的信息后，能够快速的处理并反馈信息，进而控制机械臂整体机构的运作；所述丝杆24为传动装置，在第二步进电机31的驱动下，来传动主臂2沿Z轴方向上下移动；所述导杆25起到导向的作用，保证了主臂2在Z轴方向竖直、精确地运动；所述打印机皮带43用来驱动小臂4在X-Y平面做旋转运动；所述RFID接收器52为接收设备，该设备用来识别功能模块上射频卡上的信号，然后向Arduino mega微处理器12发出指令，驱使Arduino mega微处理器12执行功能的切换，RFID接收器52中的射频卡是与功能模块相结合，不同的射频卡对应的不同功能模块，当RFID接收器52接收信息时，就会使机械臂的功能状态发生切换；所述控制按钮51一方面可以实现与RFID接收器52一样的功能，即实现机械臂功能的切换，另一方面起到开关的功能；所述的LCD显示器53为输出设备，将Arduino mega微处理器12处理所反馈的信息用数字与文字的形式显示在LCD显示器53上，用来显示当前机械臂的功能、机械臂的工作速率、作品的完成量。
本实用新型机械结构使用轻质量、高硬度的铝合金，在保证刚度与强度的同时，其银色的外观也显得时尚简洁；所述功能模块是能够实现激光雕刻、激光绘图、LOGO雕刻、写绘、3D打印的各种适配的工具模块。
以上是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于实用新型技术方案的范围内。