一种四轴机械臂以及无人售货商店的制作方法

1.本实用新型涉及机械臂技术领域，更具体地说，是涉及一种四轴机械臂以及无人售货商店。


背景技术：

2.机械臂具有能模仿人的手爪和手臂完成某些动作的功能，可以在多种场合，例如无人售货商店等，但现有的机械臂结构较为复杂，在水平方向旋转停下时，稳定性不高，特别是在重物惯性下，机械臂容易发生偏转。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种四轴机械臂以及无人售货商店，以解决现有技术中机械臂结构较为复杂，在水平方向旋转停下时，稳定性不高，且容易发生偏转的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一方面，本实用新型提供一种四轴机械臂，包括纵向驱动机构、水平运动机构以及吸附机构，其中所述水平运动机构包括：
6.旋转固定座，所述旋转固定座与所述纵向驱动机构垂直设置并与所述纵向驱动机构连接；
7.旋转一级臂，所述旋转一级臂与所述旋转固定座平行设置，且所述旋转一级臂与所述旋转固定座通过第一伺服一体电机转动连接；
8.旋转二级臂，所述旋转二级臂与所述旋转一级臂平行设置，且所述旋转二级臂与所述旋转一级臂通过第二伺服一体电机转动连接；
9.所述吸附机构设于所述旋转二级臂的下方并与所述旋转二级臂垂直设置，且所述吸附机构与所述旋转二级臂通过换向旋转机构转动连接。
10.根据上述所述的四轴机械臂，所述旋转固定座设有第一腔位，所述旋转固定座的一端与所述纵向驱动机构连接，所述第一伺服一体电机设于所述第一腔位内并位于所述旋转固定座的另一端，且所述第一伺服一体电机与所述旋转固定座、所述旋转一级臂均连接；
11.所述旋转一级臂呈板片式，所述旋转一级臂的一端与所述第一伺服一体电机连接，所述旋转一级臂的另一端与所述旋转二级臂通过所述第二伺服一体电机连接；
12.所述旋转二级臂设有第二腔位，所述第二伺服一体电机设于所述第二腔位内并位于所述旋转二级臂靠近所述旋转一级臂的一端，且所述第二伺服一体电机与所述旋转二级臂和所述旋转一级臂均连接。
13.根据上述所述的四轴机械臂，所述换向旋转机构包括：
14.第一电机，所述第一电机设于所述第二腔位内；
15.直角减速机，所述直角减速机设于所述第二腔位内，所述第一电机与所述直角减速机连接；
16.轴承座，所述轴承座设于所述旋转二级臂的下方，所述轴承座与所述旋转二级臂连接；
17.连接轴，所述连接轴设于所述轴承座内，且所述连接轴的一端与所述直角减速机联动连接，所述连接轴的另一端与所述吸附机构连接。
18.根据上述所述的四轴机械臂，所述吸附机构包括：
19.连接座，所述连接座设于所述旋转二级臂的底部并通过所述换向旋转机构连接；
20.至少一个吸附组件，所述吸附组件设于所述连接座的底部并与所述连接座连接。
21.根据上述所述的四轴机械臂，所述吸附组件包括：
22.具有通孔的金具，所述金具与所述连接座连接，且所述金具的一端用于与外部的空气压缩泵连接；
23.吸嘴，所述吸嘴设于所述金具的另一端并与所述金具连接；
24.海绵吸盘，所述海绵吸盘套设于所述吸嘴的外部并与所述吸嘴连接。
25.根据上述所述的四轴机械臂，所述金具包括：
26.连接柱，所述连接柱内设有所述通孔，所述连接座上设有连接孔，所述连接柱穿过所述连接孔；
27.限位连接部，所述限位连接部设于所述连接柱的一端并与所述连接柱固定连接，所述吸嘴通过所述限位连接部连接于所述连接柱上；
28.弹性部件，所述弹性部件套设于所述连接柱上，且所述弹性部件的一端与所述限位连接部抵接；
29.螺栓套，所述螺栓套套设于所述连接柱上并与所述连接柱滑动连接，所述弹性部件的另一端与所述螺栓套抵接，所述螺栓套穿设于所述连接孔内并通过螺母固定于所述连接座上。
30.根据上述所述的四轴机械臂，所述纵向驱动机构包括：
31.纵向固定座；
32.第二电机，所述第二电机设于所述纵向固定座上并与所述纵向固定座连接；
33.丝杆，所述第二电机与所述丝杆连接；
34.滑动块，所述滑动块与所述纵向固定座滑动连接，且所述滑动块的一侧与所述丝杆连接，所述滑动块的另一侧与所述旋转固定座连接。
35.根据上述所述的四轴机械臂，所述纵向驱动机构还包括用于收纳电缆的拖链；
36.所述纵向固定座上设有连接块，所述拖链与所述连接块连接。
37.根据上述所述的四轴机械臂，所述四轴机械臂还包括图像采集设备，所述图像采集设备设于所述吸附机构的上方。
38.另一方面，本实用新型还提供一种无人售货商店，包括上述所述的四轴机械臂。
39.本实用新型提供的四轴机械臂以及无人售货商店的有益效果至少在于：
40.本实用新型提供的四轴机械臂以及无人售货商店，其整体机构简单，降低了成本，且其稳定性更高，机械臂摆动幅度更加精准，不会发生偏转，便于控制。
附图说明
41.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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。
42.图1为本实用新型实施例提供的四轴机械臂的结构示意图一；
43.图2为本实用新型实施例提供的四轴机械臂的爆炸结构示意图；
44.图3为本实用新型实施例提供的吸附组件的结构示意图；
45.图4为本实用新型实施例提供的四轴机械臂的结构示意图二。
46.其中，图中各附图标记：
47.1000、四轴机械臂；100、纵向驱动机构；110、纵向固定座；111、连接块；120、第二电机；130、滑动块；140、拖链；200、水平运动机构；210、旋转固定座；211、第一腔位；220、旋转一级臂；230、第一伺服一体电机；240、旋转二级臂；241、第二腔位；250、第二伺服一体电机；260、换向旋转机构；261、第一电机；262、直角减速机；263、轴承座；264、连接轴；300、吸附机构；310、连接座；311、连接孔；320、吸附组件；321、金具；3211、通孔；3212、连接柱；3213、限位连接部；3214、弹性部件；3215、螺栓套；1316、螺母；322、吸嘴；323、海绵吸盘；400、图像采集设备。
具体实施方式
48.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
49.需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
50.请参阅图1，本实施例提供一种四轴机械臂1000，包括纵向驱动机构100、水平运动机构200以及吸附机构300，其中所述水平运动机构200包括：旋转固定座210，所述旋转固定座210与所述纵向驱动机构100垂直设置并与所述纵向驱动机构100连接；旋转一级臂220，所述旋转一级臂220与所述旋转固定座210平行设置，且所述旋转一级臂220与所述旋转固定座210通过第一伺服一体电机230转动连接；旋转二级臂240，所述旋转二级臂240与所述旋转一级臂220平行设置，且所述旋转二级臂240与所述旋转一级臂220通过第二伺服一体电机250转动连接；所述吸附机构300设于所述旋转二级臂240的下方并与所述旋转二级臂240垂直设置，且所述吸附机构300与所述旋转二级臂240通过换向旋转机构260转动连接。
51.本实施例提供的四轴机械臂1000的工作原理如下：
52.本实施例提供的四轴机械臂1000，纵向驱动机构100可以带动水平运动机构200进行上下运动，也即带动旋转固定座210、旋转一级臂220、旋转二级臂240以及吸附机构300实现上下运动；通过第一伺服一体电机230的作用实现旋转一级臂220与旋转固定座210之间
的相对转动，通过第二伺服一体电机250的作用实现旋转二级臂240与旋转一级臂220之间的相对转动，通过换向旋转机构260的作用，使得水平方向设置的旋转二级臂240与垂直方向的吸附机构300相对转动。具体的运动过程为：驱动水平运动机构200(旋转固定座210、旋转一级臂220以及旋转二级臂240)带动吸附机构300运动到第一预设位置商品的上方，纵向驱动机构100驱动水平运动机构200和吸附机构300整体向下运动，吸附机构300抓取商品，抓取完商品后，纵向驱动机构100驱动水平运动机构200和吸附机构300整体向上运动，再驱动水平运动机构200带动吸附机构300运动至第二预设位置的上方，纵向驱动机构100再带动水平运动机构200和吸附机构300整体向下运动，放下商品，即完成了将商品从第一预设位置转运第二预设位置。
53.本实施例提供的四轴机械臂1000的有益效果至少在于：
54.本实施例提供的四轴机械臂1000，其整体机构简单，降低了成本，且其稳定性更高，机械臂摆动幅度更加精准，不会发生偏转，便于控制。
55.在一较佳实施例中，请参阅图2，所述旋转固定座210设有第一腔位211，所述旋转固定座210的一端与所述纵向驱动机构100连接，所述第一伺服一体电机230设于所述第一腔位211内并位于所述旋转固定座210的另一端，且所述第一伺服一体电机230与所述旋转固定座210、所述旋转一级臂220均连接；
56.所述旋转一级臂220呈板片式，所述旋转一级臂220的一端与所述第一伺服一体电机230连接，所述旋转一级臂220的另一端与所述旋转二级臂240通过所述第二伺服一体电机250连接；
57.所述旋转二级臂240设有第二腔位241，所述第二伺服一体电机250设于所述第二腔位241内并位于所述旋转二级臂240靠近所述旋转一级臂220的一端，且所述第二伺服一体电机250与所述旋转二级臂240和所述旋转一级臂220均连接。
58.在旋转固定座210上设置第一腔位211，可以将第一伺服一体电机230放置于旋转固定座210内，在旋转二级臂240上设有第二腔位241，可以将第二伺服一体电机250放置于旋转二级臂240内，从而使得可以将旋转一级臂220设置为板片式，进而节省材料，同时也可以减轻质量。
59.在一较佳实施例中，请参阅图1，所述换向旋转机构260包括：第一电机261，所述第一电机261设于所述第二腔位241内；直角减速机262，所述直角减速机262设于所述第二腔位241内，所述第一电机261与所述直角减速机262连接；轴承座263，所述轴承座263设于所述旋转二级臂240的下方，所述轴承座263与所述旋转二级臂240连接；连接轴264，所述连接轴264设于所述轴承座263内，且所述连接轴264的一端与所述直角减速机262联动连接，所述连接轴264的另一端与所述吸附机构300连接。
60.直角减速机262可以将水平方向的旋转变成垂直方向的旋转，从而实现第一电机261通过直角减速机262驱动连接轴264转动，连接轴264转动带动吸附机构300转动，进而实现调节吸附机构300的位置。轴承座263的设置使得连接轴264与直角减速机262进行稳定的连接，并使得连接轴264在转动时运行平稳。
61.可选的是，直角减速机262上设有凹口(图中未示出，下同)，所述连接轴264上设有缺口(图中未示出，下同)，联动块设于所述凹口和缺口内，实现直角减速机262联动连接轴264转动，进而联动吸附机构300转动。
62.在一较佳实施例中，请参阅图1，所述吸附机构300包括：连接座310，所述连接座310设于所述旋转二级臂240的底部并通过所述换向旋转机构260连接；至少一个吸附组件320，所述吸附组件320设于所述连接座310的底部并与所述连接座310连接。
63.可选的是，吸附机构300包括两个吸附组件320。应当理解的是，吸附组件320的数量并不限于为上述情形，还可以是其他情形，此处不作限制。
64.在一较佳实施例中，请参阅图3，所述吸附组件320包括：具有通孔3211的金具321，所述金具321与所述连接座310连接，且所述金具321的一端用于与外部的空气压缩泵连接；吸嘴322，所述吸嘴322设于所述金具321的另一端并与所述金具321连接；海绵吸盘323，所述海绵吸盘323套设于所述吸嘴322的外部并与所述吸嘴322连接。
65.由于金具321设置有通孔3211，金具321与外部空气压缩机连接，在空气压缩机的作用下，吸嘴322便可以吸附商品，海绵吸盘323端面是比较粗糙的，目的是接触商品，增大摩擦力，更好的吸附商品。
66.在一较佳实施例中，请参阅图2和图3，所述金具321包括：连接柱3212，所述连接柱3212内设有所述通孔3211，所述连接座310上设有连接孔311，所述连接柱3212穿过所述连接孔311；限位连接部3213，所述限位连接部3213设于所述连接柱3212的一端并与所述连接柱3212固定连接，所述吸嘴322通过所述限位连接部3213连接于所述连接柱3212上；弹性部件3214，所述弹性部件3214套设于所述连接柱3212上，且所述弹性部件3214的一端与所述限位连接部3213抵接；螺栓套3215，所述螺栓套3215套设于所述连接柱3212上并与所述连接柱3212滑动连接，所述弹性部件3214的另一端与所述螺栓套3215抵接，所述螺栓套3215穿设于所述连接孔内并通过螺母1316固定于所述连接座310上。
67.限位连接部3213的设置可以使得吸嘴322稳定的连接固定在连接柱3212上，弹性部件3214的设置使得吸嘴322和海绵吸盘323与商品接触时，弹性部件3214可以回缩一点距离，以更好地保护商品不被破坏。
68.可选的是，弹性部件3214为弹簧。应当理解的是，弹性部件3214并不限于为上述弹簧，还可以是其他部件，此处不作限制。
69.在一较佳实施例中，请参阅图1，所述纵向驱动机构100包括：纵向固定座110；第二电机120，所述第二电机120设于所述纵向固定座110上并与所述纵向固定座110连接；丝杆(图中未示出，下同)，所述第二电机120与所述丝杆连接；滑动块130，所述滑动块130与所述纵向固定座110滑动连接，且所述滑动块130的一侧与所述丝杆连接，所述滑动块130的另一侧与所述旋转固定座210连接。
70.在第二电机120的作用下，通过丝杆带动滑动块130在纵向固定座110上进行上下运动，从而实现旋转固定座210、旋转一级臂220、旋转二级臂240以及吸附机构300同步上下运动。
71.在一较佳实施例中，请参阅图1，所述纵向驱动机构100还包括用于收纳电缆的拖链140；所述纵向固定座110上设有连接块111，所述拖链140与所述连接块111连接。
72.在一较佳实施例中，请参阅图4，所述四轴机械臂1000还包括图像采集设备400，所述图像采集设备400设于所述吸附机构300的上方。图像采集设备400用于采集商品的位置，且图像采集设备400设于吸附机构300的上方，便于采集到商品位置，随之通过第二电机120、第一伺服一体电机230、第二伺服一体电机250以及换向旋转机构260的共同作用定位
商品的位置，进而抓取商品。可选的是，图像采集设备400安装于连接座310上。
73.本实施例还提供一种无人售货商店，包括上述所述的四轴机械臂1000。由于四轴机械臂1000已经在上文中进行详细描述，此处不再赘述。
74.综上所述，本实施例提供一种四轴机械臂1000，包括纵向驱动机构100、水平运动机构200以及吸附机构300，其中所述水平运动机构200包括：旋转固定座210，所述旋转固定座210与所述纵向驱动机构100垂直设置并与所述纵向驱动机构100连接；旋转一级臂220，所述旋转一级臂220与所述旋转固定座210平行设置，且所述旋转一级臂220与所述旋转固定座210通过第一伺服一体电机230转动连接；旋转二级臂240，所述旋转二级臂240与所述旋转一级臂220平行设置，且所述旋转二级臂240与所述旋转一级臂220通过第二伺服一体电机250转动连接；所述吸附机构300设于所述旋转二级臂240的下方并与所述旋转二级臂240垂直设置，且所述吸附机构300与所述旋转二级臂240通过换向旋转机构260转动连接。本实施例还提供一种无人售货商店，包括上述所述的四轴机械臂1000。本实施例提供的四轴机械臂1000以及无人售货商店，其整体机构简单，降低了成本，且其稳定性更高，机械臂摆动幅度更加精准，不会发生偏转，便于控制。
75.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。