一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂的制作方法

本发明涉及仿生机器人设备领域，尤其涉及一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂。

背景技术

“仿生机器人”是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人，目前在西方国家，机械宠物十分流行，另外，仿麻雀机器人可以担任环境监测的任务，具有广阔的开发前景，二十一世纪人类将进入老龄化社会，发展“仿人机器人”将弥补年轻劳动力的严重不足，解决老龄化社会的家庭服务和医疗等社会问题，并能开辟新的产业，创造新的就业机会”，随着科技的进步，为了仿照生物适应抓取物体，仿生机械人用机械臂也随之产生。

在实际的工作中，仿生机械人用机械臂在使用时不能简易地将机械臂安装在仿生机器人上，同时也不便于拆卸，而且在使用时不能随时调节机械臂的长度，不具有拉伸功能，同时在使用时也不能根据需求简易的变换从钻头，进行钻孔，不利于使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂，以解决上述背景技术中提出的现有的仿生机械人用机械臂在使用时不能简易地将机械臂安装在仿生机器人上，同时也不便于拆卸，而且在使用时不能随时调节机械臂的长度，不具有拉伸功能，同时在使用时也不能根据需求简易的变换从钻头，进行钻孔，不利于使用。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂，包括第一臂杆（1）、固定块（2）、第一转轴（3）、安装机构（4）、第二转轴（5）、第二臂杆（6）、第三转轴（7）、拉伸机构（8）、旋转机构（9）、第一机械抓机构（10）、第二机械抓机构（11）、卡块（12）、卡槽（13）、第一电动伸缩杆（14）和第二电动伸缩杆（15），所述第一臂杆（1）下方设置有固定块（2），且第一臂杆（1）和固定块（2）之间设置有第一转轴（3），所述安装机构（4）安装在第一臂杆（1）底部的固定块（2）下方，且第一臂杆（1）上端位置设置有第二转轴（5），所述第二转轴（5）上连接有第二臂杆（6），且第二臂杆（6）的另一端设置有第三转轴（7），所述第三转轴（7）左侧设置有拉伸机构（8），且拉伸机构（8）左侧安装有旋转机构（9），所述旋转机构（9）左侧设置有第一机械抓机构（10），且第一机械抓机构（10）收缩组合成第二机械抓机构（11），所述第二机械抓机构（11）外部设置有卡块（12），且卡块（12）内部开设有卡槽（13），所述第一臂杆（1）与安装机构（4）之间设置有第一电动伸缩杆（14），所述第二臂杆（6）与安装机构（4）之间第二电动伸缩杆（15）。

进一步的，所述安装机构（4）包括连接块（41）、螺孔（42）、第一旋转轴（43）、固定板（44）和第二旋转轴（45），所述连接块（41）固定在固定块（2）下方，且连接块（41）上开设有螺孔（42），连接块（41）上方设置有第一旋转轴（43），第一旋转轴（43）上方设置有固定板（44），并且连接块（41）上表面对应第一旋转轴（43）和固定板（44）中间位置固定有第二旋转轴（45）。

进一步的，所述螺孔（42）呈“环形”均匀分布在连接块（41）上，且固定板（44）通过第一旋转轴（43）与连接块（41）之间构成旋转结构，并且固定板（44）和第一旋转轴（43）中间通孔的直径大于第二旋转轴（45）的直径，连接块（41）侧面为螺纹结构。

进一步的，所述拉伸机构（8）包括第一支杆（81）、第一开槽（82）、第二开槽（83）、第一内槽（84）、第二内槽（85）、第二支杆（86）、第三支杆（87）、第一固定装置（88）和手柄（89），所述第一支杆（81）设置在第三转轴（7）前端，第一支杆（81）上表面开设有第一开槽（82），且第一支杆（81）侧面开设有第二开槽（83），第一支杆（81）左侧内部开设有第一内槽（84），第一支杆（81）右侧内部开设有第二内槽（85），第一内槽（84）中设置有第二支杆（86），第二内槽（85）中设置有第三支杆（87），并且第三支杆（87）与第三转轴（7）相连，第二支杆（86）和第三支杆（87）内侧端点位置固定有第一固定装置（88），第二支杆（86）和第三支杆（87）侧面对应第二开槽（83）位置固定有手柄（89）。

进一步的，所述第二支杆（86）和第三支杆（87）的外部尺寸分别与第一内槽（84）和第二内槽（85）的内部尺寸相等，且第二支杆（86）和第三支杆（87）均通过第一固定装置（88）与带有第一开槽（82）的第一支杆（81）之间构成卡合结构。

进一步的，所述第一固定装置（88）包括第一固定块（8801）、第三旋转轴（8802）、第二固定块（8803）和弹簧（8804），且第一固定块（8801）上端设置有第三旋转轴（8802），且第三旋转轴（8802）上设置有第二固定块（8803），并且第二固定块（8803）底部固定有弹簧（8804），而且第二固定块（8803）与弹簧（8804）之间构成伸缩结构。

进一步的，所述旋转机构（9）包括连接杆（91）、微型电机（92）和第四旋转轴（93），所述连接杆（91）连接在第二支杆（86）的一端，连接杆（91）内部安装有微型电机（92），且连接杆（91）左侧固定有第四旋转轴（93），并且第四旋转轴（93）旋转的角度范围为0-360°。

进一步的，所述第一机械抓机构（10）包括底座（101）、机械爪（102）、凹槽（103）、第五旋转轴（104）和伸缩弹簧（105），所述底座（101）连接在连接杆（91）的另一端，底座（101）上固定有机械爪（102），机械爪（102）内侧表面开设有凹槽（103），且底座（101）与机械爪（102）之间设置有第五旋转轴（104），底座（101）与机械爪（102）之间连接有伸缩弹簧（105），并且机械爪（102）与机械爪（102）之间通过第五旋转轴（104）和伸缩弹簧（105）分别构成旋转结构和伸缩结构。

进一步的，所述第二机械抓机构（11）包括钻头（111）、插块（112）、第一固定带（113）、第二固定带（114）和第二固定装置（115），所述钻头（111）由机械爪（102）合并组成，钻头（111）表面固定有插块（112），且一侧的插块（112）上设置有第一固定带（113），另一侧的插块（112）上设置有第二固定带（114），并且第一固定带（113）一端设置有第二固定装置（115），而且第一固定带（113）通过第二固定装置（115）和第二固定带（114）一端内部带有卡槽（13）的卡块（12）之间构成卡合结构。

进一步的，所述第二固定装置（115）包括第三内槽（11501）、压缩弹簧（11502）和按压块（11503），且第三内槽（11501）内部安置有压缩弹簧（11502），压缩弹簧（11502）两端固定有按压块（11503），而且按压块（11503）为伸缩结构。

本发明的有益效果为：

1、该装置在安装机构中的连接块上设置了螺孔，通过将螺丝透过螺孔拧合在机器人身上，能够很简易的将机械臂安装在仿生机器人身上。

2、该装置在安装机构中连接块上方设置了带有第一旋转轴的固定板，旋转固定板通过第一旋转轴的带动，从而将固定板旋转卡合在机器人身上的槽中，能够更好的固定连接块。

3、该装置将安装机构中的连接块侧面设置为螺纹结构，能够很好地螺纹结构的连接块拧合进机器人身上螺纹结构的通孔中，能够很好地将连接块安装在仿生机器人身上，便于固定机械臂。

4、该装置在拉伸机构中第一支杆内部的第一开槽以及第二开槽中分别设置了第二支杆和第三支杆，通过第二支杆和第三支杆在第一开槽和第二开槽中滑动，能够很好地使拉伸机构进行伸缩。

5、该装置在拉伸机构中的第二支杆和第三支杆上方固定了第一固定装置，按压第二固定块，通过弹簧的作用以及第三旋转轴的带动，能够很好地使第二固定块进行上升和下降，从而将第二固定块透过第一开槽，便于固定调节好长度的第一开槽。

6、该装置在旋转机构中设置了带有微型电机的连接杆，同时在连接杆一侧设置了第四旋转轴，通过微型电机的带动，能够很好地使第四旋转轴进行旋转，便于旋转机械爪。

7、该装置在第一机械抓机构中的机械爪内侧开设了凹槽，通过凹槽的作用，能够很好地使机械爪抓紧物体。

8、该装置在机械爪和底座之间设置了第五旋转轴和伸缩弹簧，通过第五旋转轴和伸缩弹簧的作用，能够很好地使机械爪进行收扩，便于调节机械爪内部的空间大小，便于适用于更多的物体。

9、该装置的第二机械抓机构由机械爪收缩组成，通过收缩的第一机械抓机构，能够很好地形成钻头结构，在使用时能根据需求简易的变换从钻头，进行钻孔，利于使用。

10、该装置在第二机械抓机构外部设置了带有第二固定装置的第一固定带以及带有卡块的第二固定带，按压按压块，通过压缩弹簧的作用，使压缩的第二固定装置透过卡块中的卡槽，使第一固定带和第二固定带固定好，能够很好地将收缩的机械爪进行固定，便于更好地保持钻头形状。

附图说明

图1为一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂的结构示意图。

图2为一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂安装机构俯视结构示意图。

图3为一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂的拉伸机构和旋转机构结构示意图。

图4为一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂的第一机械抓机构结构示意图。

图5为一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂的第二机械抓机构结构示意图。

图6为一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂的a部放大结构示意图。

图7为一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂的b部放大结构示意图。

图8为一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂的c部放大结构示意图。

图中所示文字标注表示为：1、第一臂杆，2、固定块，3、第一转轴，4、安装机构，41、连接块，42、螺孔，43、第一旋转轴，44、固定板，45、第二旋转轴，5、第二转轴，6、第二臂杆，7、第三转轴，8、拉伸机构，81、第一支杆，82、第一开槽，83、第二开槽，84、第一内槽，85、第二内槽，86、第二支杆，87、第三支杆，88、第一固定装置，8801、第一固定块，8802、第三旋转轴，8803、第二固定块，8804、弹簧，89、手柄，9、旋转机构，91、连接杆，92、微型电机，93、第四旋转轴，10、第一机械抓机构，101、底座，102、机械爪，103、凹槽，104、第五旋转轴，105、伸缩弹簧，11、第二机械抓机构，111、钻头，112、插块，113、第一固定带，114、第二固定带，115、第二固定装置，11501、第三内槽，11502、压缩弹簧，11503、按压块，12、卡块，13、卡槽，14、第一电动伸缩杆，15、第二电动伸缩杆。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图8所示，本发明的具体结构为：一种便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂，包括第一臂杆1、固定块2、第一转轴3、安装机构4、第二转轴5、第二臂杆6、第三转轴7、拉伸机构8、旋转机构9、第一机械抓机构10、第二机械抓机构11、卡块12、卡槽13、第一电动伸缩杆14和第二电动伸缩杆15，所述第一臂杆1下方设置有固定块2，且第一臂杆1和固定块2之间设置有第一转轴3，所述安装机构4安装在第一臂杆1底部的固定块2下方，且第一臂杆1上端位置设置有第二转轴5，所述第二转轴5上连接有第二臂杆6，且第二臂杆6的另一端设置有第三转轴7，所述第三转轴7左侧设置有拉伸机构8，且拉伸机构8左侧安装有旋转机构9，所述旋转机构9左侧设置有第一机械抓机构10，且第一机械抓机构10收缩组合成第二机械抓机构11，所述第二机械抓机构11外部设置有卡块12，且卡块12内部开设有卡槽13，所述第一臂杆1与安装机构4之间设置有第一电动伸缩杆14，所述第二臂杆6与安装机构4之间第二电动伸缩杆15。

优选的，所述安装机构4包括连接块41、螺孔42、第一旋转轴43、固定板44和第二旋转轴45，所述连接块41固定在固定块2下方，且连接块41上开设有螺孔42，连接块41上方设置有第一旋转轴43，第一旋转轴43上方设置有固定板44，并且连接块41上表面对应第一旋转轴43和固定板44中间位置固定有第二旋转轴45。

优选的，所述螺孔42呈“环形”均匀分布在连接块41上，且固定板44通过第一旋转轴43与连接块41之间构成旋转结构，并且固定板44和第一旋转轴43中间通孔的直径大于第二旋转轴45的直径，连接块41侧面为螺纹结构。

优选的，所述拉伸机构8包括第一支杆81、第一开槽82、第二开槽83、第一内槽84、第二内槽85、第二支杆86、第三支杆87、第一固定装置88和手柄89，所述第一支杆81设置在第三转轴7前端，第一支杆81上表面开设有第一开槽82，且第一支杆81侧面开设有第二开槽83，第一支杆81左侧内部开设有第一内槽84，第一支杆81右侧内部开设有第二内槽85，第一内槽84中设置有第二支杆86，第二内槽85中设置有第三支杆87，并且第三支杆87与第三转轴7相连，第二支杆86和第三支杆87内侧端点位置固定有第一固定装置88，第二支杆86和第三支杆87侧面对应第二开槽83位置固定有手柄89。

优选的，所述第二支杆86和第三支杆87的外部尺寸分别与第一内槽84和第二内槽85的内部尺寸相等，且第二支杆86和第三支杆87均通过第一固定装置88与带有第一开槽82的第一支杆81之间构成卡合结构。

优选的，所述第一固定装置88包括第一固定块8801、第三旋转轴8802、第二固定块8803和弹簧8804，且第一固定块8801上端设置有第三旋转轴8802，且第三旋转轴8802上设置有第二固定块8803，并且第二固定块8803底部固定有弹簧8804，而且第二固定块8803与弹簧8804之间构成伸缩结构。

优选的，所述旋转机构9包括连接杆91、微型电机92和第四旋转轴93，所述连接杆91连接在第二支杆86的一端，连接杆91内部安装有微型电机92，且连接杆91左侧固定有第四旋转轴93，并且第四旋转轴93旋转的角度范围为0-360°。

优选的，所述第一机械抓机构10包括底座101、机械爪102、凹槽103、第五旋转轴104和伸缩弹簧105，所述底座101连接在连接杆91的另一端，底座101上固定有机械爪102，机械爪102内侧表面开设有凹槽103，且底座101与机械爪102之间设置有第五旋转轴104，底座101与机械爪102之间连接有伸缩弹簧105，并且机械爪102与机械爪102之间通过第五旋转轴104和伸缩弹簧105分别构成旋转结构和伸缩结构。

优选的，所述第二机械抓机构11包括钻头111、插块112、第一固定带113、第二固定带114和第二固定装置115，所述钻头111由机械爪102合并组成，钻头111表面固定有插块112，且一侧的插块112上设置有第一固定带113，另一侧的插块112上设置有第二固定带114，并且第一固定带113一端设置有第二固定装置115，而且第一固定带113通过第二固定装置115和第二固定带114一端内部带有卡槽13的卡块12之间构成卡合结构。

优选的，所述第二固定装置115包括第三内槽11501、压缩弹簧11502和按压块11503，且第三内槽11501内部安置有压缩弹簧11502，压缩弹簧11502两端固定有按压块11503，而且按压块11503为伸缩结构。

在使用该便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂之前，首先需要对整个便于安装且可拉伸的仿生机械人用机械臂进行结构上的简单了解，当使用该装置时，首先将安装机构4中的连接块41放置在机器人身上螺纹结构的通孔中，接着将连接块41拧合进机器人身上螺纹结构的通孔中，然后将螺丝透过连接块41上的螺孔42拧合在机器人身上，之后旋转固定板44通过第一旋转轴43的带动，从而将固定板44旋转卡合在机器人身上的槽中，固定好连接块41，同时通过第二旋转轴45的带动，能够很好地将第一臂杆1以及进行转动，之后将第二支杆86和第三支杆87在第一支杆81两侧的第一开槽82和第二开槽83中滑动，使拉伸机构8进行伸缩，之后按压第二固定块8803，通过弹簧8804的作用以及第三旋转轴8802的带动，能够很好地使第二固定块8803进行上升和下降，从而使第二固定块8803透过第一开槽82，固定在第一开槽82上，从而将第二支杆86和第三支杆87在第一支杆81上固定好，同时通过连接杆91内部微型电机92的带动，使第四旋转轴93进行旋转，从而旋转机械爪102，之后通过第五旋转轴104和伸缩弹簧105的作用，使机械爪102进行收扩，调节好机械爪102内部的空间大小，同时通过机械爪102内侧凹槽103的作用，使机械爪102抓紧物体，之后使机械爪102收缩成钻头111，从而形成第二机械抓机构11，然后使第一固定带113和第二固定带114穿过插块112，之后按压按压块11503，通过压缩弹簧11502的作用，使压缩的第二固定装置115透过卡块12中的卡槽13，使第一固定带113和第二固定带114固定好，将收缩的机械爪102进行固定，从而保持钻头111的形状，之后便可通过连接杆91内部微型电机92的带动，使第四旋转轴93进行旋转，从而使钻头111进行钻孔。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。