一种机器视觉多应用场景实验用机械臂平台的制作方法

1.本实用新型涉及机器视觉实验技术领域，具体为一种机器视觉多应用场景实验用机械臂平台。


背景技术：

2.为了便于学生了解智能化工业生产升级方向及技术应用，掌握视觉识别技术、机械臂控制技术、数据处理与通讯等相关知识与技能要求，会使用教学试验平台进行机器视觉多应用场景实验，在教学试验平台中，机械臂平台是用于根据识别的结果对物体进行分拣、归类和码垛的一个设备。
3.现有的机械臂平台结构复杂，制作难度大，导致成本较高。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种机器视觉多应用场景实验用机械臂平台。
5.本实用新型的技术方案是这样的：
6.一种机器视觉多应用场景实验用机械臂平台，包括支撑箱，所述支撑箱的内部固定安装有第三闭环步进电机，所述第三闭环步进电机的输出端固定连接有底座，所述底座的顶部依次安装有第二闭环步进电机和第一闭环步进电机，所述第一闭环步进电机的输出端固定连接有后臂，所述后臂的顶部转动连接有转杆，所述转杆的外侧固定连接有前臂，所述前臂的一端转动连接有安装块，所述第二闭环步进电机的输出端固定连接有第二连接杆，所述第二连接杆的一端转动连接有第一连接杆，所述第一连接杆远离第二连接杆的一端与前臂转动连接。
7.其中，所述转杆的外侧固定连接有三角连接块，所述三角连接块的一侧铰接有气缸，所述气缸的输出端与安装块铰接。
8.其中，所述后臂与第二闭环步进电机的输出端转动连接。
9.其中，所述安装块的一侧固定连接有第四闭环步进电机，所述第四闭环步进电机的输出端固定连接有磁吸轴。
10.其中，所述气缸的外侧设有气源接口，所述气缸的外侧设有航空接头。
11.其中，所述支撑箱的外侧设有电源接口，所述支撑箱的外侧且位于电源接口的下方设有通信接口，所述支撑箱的外侧设有usb接口。
12.其中，所述支撑箱的内部固定安装有气泵模组，所述支撑箱的内部固定安装有控制器，所述通信接口、电源接口、usb接口、第三闭环步进电机、航空接头、第一闭环步进电机、第二闭环步进电机、气泵模组和气缸均与控制器电性连接。
13.本实用新型具有以下优点和有益效果：本实用新型结构简单，生产成本低，而且采用闭环步进电机，不会发生丢步的情况，提高了机械臂的精确性，通过设置的第一闭环步进电机可以用来带动后臂转动，第二闭环步进电机可以使第二连接杆转动，第二连接杆带动
第一连接杆运动，第一连接杆拉动前臂，使前臂绕转杆转动，对安装块的前后位置和高度进行调节，气缸可以用来拉动安装块，使安装块运动，对安装块的角度进行调节，通过第三闭环步进电机可以用来使底座转动，可以对机械臂的朝向进行调节，从而大大提高了机械臂的灵活性，通过将后臂与第二闭环步进电机的输出端之间设置为转动连接，使得第二闭环步进电机的输出端可为后臂提供一定的支撑作用，使后臂在转动时更加稳定，同时第二闭环步进电机不会影响后臂的转动。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为本实用新型的右视结构示意图；
16.图3为本实用新型实施例提供的第一连接杆的结构示意图；
17.图4为本实用新型实施例提供的支撑箱的主视剖面图。
18.图中：1、支撑箱；2、前臂；3、第一闭环步进电机；4、通信接口；5、电源接口；6、usb接口；7、底座；8、第二闭环步进电机；9、后臂；10、第三闭环步进电机；11、转杆；12、三角连接块；13、气缸；14、气源接口；15、航空接头；16、安装块；17、第四闭环步进电机；18、磁吸轴；19、第一连接杆；20、第二连接杆；21、控制器；22、气泵模组。
具体实施方式
19.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.下面将参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
23.如图1至图4所示：本实用新型实施例提供一种机器视觉多应用场景实验用机械臂平台，包括支撑箱1，支撑箱1的内部固定安装有第三闭环步进电机10，第三闭环步进电机10
可以用来使底座7转动，从而可以对机械臂的朝向进行调节，第三闭环步进电机10的输出端固定连接有底座7，底座7的顶部依次安装有第二闭环步进电机8和第一闭环步进电机3，第一闭环步进电机3的输出端固定连接有后臂9，后臂9的顶部转动连接有转杆11，转杆11的外侧固定连接有前臂2，前臂2的一端转动连接有安装块16，第二闭环步进电机8的输出端固定连接有第二连接杆20，第二连接杆20的一端转动连接有第一连接杆19，第一连接杆19远离第二连接杆20的一端与前臂2转动连接，第一闭环步进电机3可以用来带动后臂9转动，第二闭环步进电机8可以使第二连接杆20转动，第二连接杆20带动第一连接杆19运动，第一连接杆19拉动前臂2，使前臂2绕转杆11转动，从而对安装块16的前后位置和高度进行调节。
24.转杆11的外侧固定连接有三角连接块12，三角连接块12的一侧铰接有气缸13，气缸13可以用来拉动安装块16，使安装块16运动，从而对安装块16的角度进行调节，安装块16气缸13的输出端与安装块16铰接。
25.后臂9与第二闭环步进电机8的输出端转动连接，通过将后臂9与第二闭环步进电机8的输出端之间设置为转动连接，使得第二闭环步进电机8的输出端可为后臂9提供一定的支撑作用，使后臂9在转动时更加稳定，同时第二闭环步进电机8不会影响后臂9的转动。
26.安装块16的一侧固定连接有第四闭环步进电机17，第四闭环步进电机17可以用来使磁吸轴18转动，磁吸轴18带动底部安装的夹具转动，提高夹具的灵活性，第四闭环步进电机17的输出端固定连接有磁吸轴18，磁吸轴18可以用来安装夹具。
27.气缸13的外侧设有气源接口14，气源接口14可以用于连接气动元器件，气缸13的外侧设有航空接头15，航空接头15可以用来连接电磁铁和传感器。
28.支撑箱1的外侧设有电源接口5，电源接口5可以用来连接电源线，为各个设备提供电力，支撑箱1的外侧且位于电源接口5的下方设有通信接口4，通信接口4可以用来连接通信线，支撑箱1的外侧设有usb接口6，usb接口6用于对机械臂固件的更新。
29.支撑箱1的内部固定安装有气泵模组22，气泵模组22可以产生正压和负压，正压用于驱动气缸13和气动手指，负压用于驱动吸盘和气动软关节，支撑箱1的内部固定安装有控制器21，控制器21可以用来控制各个设备，通信接口4、电源接口5、usb接口6、第三闭环步进电机10、航空接头15、第一闭环步进电机3、第二闭环步进电机8、气泵模组22和气缸13均与控制器21电性连接。
30.具体的，使用时，将夹具安装在磁吸轴18的底部，调节机械臂的朝向时，启动第三闭环步进电机10，第三闭环步进电机10使底座7转动，对机械臂的朝向进行调节，第一闭环步进电机3可以用来带动后臂9转动，后臂9通过前臂2使安装块16运动，同时第二闭环步进电机8可以使第二连接杆20转动，第二连接杆20带动第一连接杆19运动，第一连接杆19拉动前臂2，使前臂2绕转杆11转动，第二闭环步进电机8和第一闭环步进电机3配合对安装块16的前后位置和高度进行调节，启动第四闭环步进电机17可以使磁吸轴18转动，磁吸轴18带动夹具转动，提高夹具的灵活性。
31.最后应说明的是：以上的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。