一种用于实训的机器人随机拼图装置的制作方法

本实用新型涉及一种实训用机器人，尤其是一种用于实训的机器人随机拼图装置。

背景技术：

近年来随着传感器与智能控制技术的不断发展，机器人已经从工业应用的领域走进了我们的生活。娱乐型机器人也在日常生活中也不断出现，已经成为国际上一个热门的研究课题，其中拼图机器人属于娱乐型机器人的一种。随着娱乐型机器人的不断深入研究与发展，对掌握机器人技术的人才需求日益旺盛。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种能够用于拼图训练、提高学生技能的一种用于实训的机器人随机拼图装置，具体技术方案为：

一种用于实训的机器人随机拼图装置，包括机械手，还包括自动夹爪，所述自动夹爪安装在机械手上；输送装置，所述输送装置位于机械手的一侧；拼图台，所述拼图台位于机械手的一侧；拼图块，所述拼图块放置在拼图台上，所述拼图块设有多个，且拼图块的形状或规格各不相同；及相机，所述相机位于输送装置的上方，所述相机用于检测输送装置上的拼图块。

通过采用上述技术方案，机械手通过自动夹爪抓拼图块，然后将拼图块放置到输送装置上，输送装置带动拼图块经过相机，相机拍照分辨拼图块，然后控制器根据设定的图形将识别后的拼图块放置到拼图台上，重复上述步骤直到图形拼装完成，对于无需使用的拼图块，放回原处，需要使用的根据设定的图形位置进行放置。

通过这种方式实现拼图，能够有效提高学生的编程能力，掌握相机识别和机械手的操作。

优选的，所述自动夹爪为电动夹爪或气动夹爪，所述自动夹爪上设有两个滑台，所述滑台上均装有抓手，所述抓手用于抓取拼图块。

通过采用上述技术方案，电动夹爪或气动夹爪结构简单，使用方便，能够抓取多种物品，使不仅能抓取拼图块，还能用于其他物品的抓取分辨。

优选的，还包括真空吸盘和吸盘架，所述真空吸盘安装在吸盘架上，所述吸盘架的两侧设有定位槽，所述定位槽与抓手相对应。

通过采用上述技术方案，采用真空吸盘吸起拼图块更加方便，并且不易损坏拼图块。

优选的，所述抓手上设有通气孔，所述通气孔为通孔，所述通气孔上装有快速接头；所述抓手上还装有密封圈，所述密封圈与通气孔同轴线，所述密封圈固定在抓手的内侧。

通过采用上述技术方案，方便真空吸盘气路的连接，同时不影响自动夹爪的其他用途。

优选的，所述拼图台上设有放置槽，所述放置槽设有多个，所述放置槽分别与拼图块相匹配。

通过采用上述技术方案，放置槽能够容纳拼图块，实现拼图块的定位，有确定的坐标，方便编程抓取拼图块，减低编程难度，并且能有效防止拼图块丢失。

优选的，所述输送装置包括输送带；输送架，所述输送带位于输送架的顶部；主动带轮，所述主动带轮固定在输送架的一端；输送电机，所述输送电机固定在输送架上，且输送电机与主动带轮连接；从动带轮，所述从动带轮固定在输送架的另一端，所述输送带套装主动带轮和从动带轮上；挡料板，所述挡料板固定在输送架上，且位于输送带的两侧；及拍照传感器，所述拍照传感器位于输送带的一侧。

通过采用上述技术方案，输送带方便相机进行拍摄，无需移动相机，使结构简单，拍照传感器用于检测拼图块并向相机发出拍照信号。

优选的，还包括编码器，所述编码器与主动带轮连接。

通过采用上述技术方案，编码器与拍照传感器配合使用，编码器对拼图块在输送带的位置进行精确的计算，得出拼图块的坐标，或使拼图块停止在固定的位置，从而方便机械手抓取拼图块。

优选的，还包括防掉挡板，所述防掉挡板固定在输送架的出料端，所述防掉挡板上还装有防掉传感器。

通过采用上述技术方案，防掉挡板能够防止拼图块掉落，防掉传感器检测是否有拼图块进入到防掉挡板处。

优选的，还包括张紧座和张紧螺钉，所述张紧座固定在输送架的另一端，所述张紧座上装有从动带轮，所述张紧螺钉安装在张紧座上，所述张紧螺钉一端位于输送架。

通过采用上述技术方案，张紧螺钉用于调整输送带，使输送带保持良好的运行状态。

优选的，所述拼图块为七巧板。

通过采用上述技术方案，七巧板由七块板组成，而这七块板可拼成许多图形多达1600种以上，例如：三角形、平行四边形、不规则多边形，也可以把它拼成各种人物、形象、动物、桥、房、塔等等，简单、实用，能够充分满足教学要求。

与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种用于实训的机器人随机拼图装置通过视觉组件识别的信息将图块放置于预设的图形内，从而完成随机拼图的实训任务，清晰明确地给学生提供实训要求，使学生能够熟练掌握相关机器人技术。

附图说明

图1是一种用于实训的机器人随机拼图装置的轴测图；

图2是一种用于实训的机器人随机拼图装置的俯视图；

图3是自动夹爪上装有真空吸盘的正视图；

图4是图3的轴测结构示意图；

图5是自动夹爪的轴测结构示意；

图6是真空吸盘和吸盘架装配体的结构示意图；

图7是输送装置的轴测结构示意图；

图8是输送装置的俯视图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至图8所示，一种用于实训的机器人随机拼图装置，包括机械手11，还包括自动夹爪21，自动夹爪21安装在机械手11上；输送装置，输送装置位于机械手11的一侧；拼图台51，拼图台51位于机械手11的一侧；拼图块，拼图块放置在拼图台51上，拼图块设有多个，且拼图块的形状或规格各不相同；及相机61，相机61位于输送装置的上方，相机61安装在相机架62上，相机61用于检测输送装置上的拼图块。

机械手11为六轴机械手11，机械手11通过自动夹爪21抓拼图块，然后将拼图块放置到输送装置上，输送装置带动拼图块经过相机61，相机61拍照分辨拼图块，然后控制器根据设定的图形将识别后的拼图块放置到拼图台51上，重复上述步骤直到图形拼装完成，对于无需使用的拼图块，放回原处，需要使用的根据设定的图形位置进行放置。能够有效提高学生的编程能力，掌握相机61识别和机械手11的操作。

拼图块为七巧板，七巧板由七块板组成，而这七块板可拼成许多图形多达1600种以上，例如：三角形、平行四边形、不规则多边形，也可以把它拼成各种人物、形象、动物、桥、房、塔等等，简单、实用，能够充分满足教学要求。

拼图台51上设有放置槽52，放置槽52沿拼图台51的边缘设置，使拼图台51有足够的空间进行拼图，放置槽52设有七个，七个放置槽52分别放置七巧板的七块板，七巧板完全位于放置槽52内，放置槽52与七巧板之间的空隙较小，只有真空吸盘35才能方便的吸取七巧板。放置槽52实现拼图块的定位，使拼图块有确定的坐标，方便编程抓取拼图块，减低编程难度，并且能有效防止拼图块丢失。

自动夹爪21安装在连接座23上，连接座23安装在机械手11上，自动夹爪21为电动夹爪或气动夹爪，自动夹爪21上设有两个滑台，滑台上均装有抓手22，抓手22用于抓取拼图块。电动夹爪或气动夹爪结构简单，使用方便，能够抓取多种物品，使不仅能抓取拼图块，还能用于其他物品的抓取分辨。为了方便抓取七巧板，并不损坏七巧板，还包括真空吸盘35和吸盘架31，真空吸盘35安装在吸盘架31上，吸盘架31的两侧设有定位槽33，定位槽33与抓手22相对应。

抓手22上还设有限位凸台23，吸盘架31上设有限位孔34，限位凸台23与限位孔34想对应，限位凸台23和限位孔34防止吸盘架31脱落。

抓手22上设有通气孔25，通气孔25为通孔，通气孔25上装有快速接头；抓手22上还装有密封圈26，密封圈26与通气孔25同轴线，密封圈26固定在抓手22的内侧。方便真空吸盘35气路的连接，同时不影响自动夹爪21的其他用途。

输送装置包括输送带41；输送架43，输送带41位于输送架43的顶部；主动带轮54，主动带轮54固定在输送架43的一端；输送电机47，输送电机47固定在输送架43上，且输送电机47与主动带轮54连接；从带轮带轮52，从带轮带轮52固定在输送架43的另一端，输送带41套装主动带轮54和从带轮带轮52上；挡料板42，挡料板42固定在输送架43上，且位于输送带41的两侧；及拍照传感器44，拍照传感器44位于输送带41的一侧。输送带41方便相机61进行拍摄，无需移动相机61，使结构简单，拍照传感器44用于检测拼图块并向相机61发出拍照信号，拍照传感器44为光电传感器。

还包括编码器48，编码器48与主动带轮54连接。编码器48与拍照传感器44配合使用，编码器48对拼图块在输送带41的位置进行精确的计算，得出拼图块的坐标，或使拼图块停止在固定的位置，从而方便机械手11抓取拼图块。

还包括防掉挡板45，防掉挡板45固定在输送架43的出料端，防掉挡板45上还装有防掉传感器46。

防掉挡板45能够防止拼图块掉落，防掉传感器46检测是否有拼图块进入到防掉挡板45处。防掉传感器46为光电传感器。

还包括张紧座51和张紧螺钉53，张紧座51固定在输送架43的另一端，张紧座51上装有从带轮带轮52，张紧螺钉53安装在张紧座51上，张紧螺钉53一端位于输送架43。张紧螺钉53用于调整输送带41，使输送带41保持良好的运行状态。