专利名称：一种琴棋书画机械手教学设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械手产品设计领域，特别是涉及一种琴棋书画机械手教学设备。
背景技术：
机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能的自动化机械，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。在自动化教学中，机械手是必不可少的教学内容之一。现在的教学设备一般只展示机械手的运动，简单枯燥，难以激起学生的学习兴趣，不利于提高教学效率。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种琴棋书画机械手教学设备，能够自动弹琴、下棋和写字画画，生动形象的将自动化知识展示出来，提高教学效率。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是提供一种琴棋书画机械手教学设备，包括支架、丝杠和机械手，所述支架上部设有面板，面板与支架固定连接，面板上设有弹琴区域、下棋区域、书画区域和触摸屏，支架内部设有控制电路，控制电路与触摸屏电性连接；所述丝杠包括第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠，第一丝杠和第二丝杠分别与支架顶部固定连接，第一丝杠与第二丝杠平行，第三丝杠一端与第一丝杠活动式连接，另一端与第二丝杠活动式连接；所述机械手与第三丝杠活动式连接。在本发明一个较佳实施例中，所述第三丝杠与第二丝杠垂直，所述第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠所在的平面与面板平行。在本发明一个较佳实施例中，所述第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠两端均设有限位开关，所述限位开关与控制电路电性连接。在本发明一个较佳实施例中，所述弹琴区域、下棋区域和书画区域的边缘都均匀分布有限位传感器，所述限位传感器为光电传感器或电磁传感器，所述限位传感器与控制电路电性连接。在本发明一个较佳实施例中，所述第一丝杠一端固定有第一电动驱动模块，第三丝杠上靠近第二丝杠的一端固定有第二电动驱动模块，第三丝杠上还设有第三电动驱动模块，第三电动驱动模块与第三丝杠活动式连接。在本发明一个较佳实施例中，所述第三电动驱动模块与机械手固定连接。在本发明一个较佳实施例中，所述电动驱动模块包括伺服电机、电缸和拖链，所述丝杠内部设有凹槽，拖链一端与凹槽内壁固定连接，另一端与伺服电机连接，伺服电机与电缸连接。在本发明一个较佳实施例中，所述拖链内部设有导线，伺服电机通过导线与控制电路电性连接。
本发明的有益效果是机械手能够分别在面板的弹琴区域、下棋区域和书画区域运动实现弹琴、下棋和写字画画功能，将自动化知识生动形象的展示出来，提高教学效率。
图1是本发明琴棋书画机械手教学设备一较佳实施例的结构示意图。附图中各部件的标记如下1、支架；101、面板；102、触摸屏；2、机械手；3、第一丝杠；301、第一电动驱动模块；4、第二丝杠；5、第三丝杠；501、第二电动驱动模块；502、第三电动驱动模块。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1，本发明实施例包括
一种琴棋书画机械手教学设备，包括支架1、丝杠和机械手2，所述支架I上部设有面板101，面板101与支架I固定连接，面板101上设有弹琴区域、下棋区域、书画区域和触摸屏102，弹琴区域、下棋区域和书画区域可以根据美观或大小等需求设定，弹琴区域设有钢琴，下棋区域设有中国象棋，书画区域设有画纸。支架I内部设有控制电路，控制电路与触摸屏102电性连接；所述丝杠包括第一丝杠3、第二丝杠4和第三丝杠5，第一丝杠3和第二丝杠4分别与支架I顶部固定连接，第一丝杠3与第二丝杠4平行，第三丝杠5 —端与第一丝杠3活动式连接，另一端与第二丝杠4活动式连接，第三丝杠5与第二丝杠4垂直，，第一丝杠3、第二丝杠4和第三丝杠5所在的平面与面板101平行。所述机械手2与第三丝杠5活动式连接。触摸屏102上设有自动模式和手动模式，在自动模式下，所述琴棋书画机械手教学设备会依次自动循环弹琴、下棋和写字画画；在手动模式下，可以人工选择自动循环弹琴、自动循环下棋或自动循环写字画画。所述琴棋书画机械手教学设备的整个运动都是在控制电路的控制下进行的。其中，所述第一丝杠3、第二丝杠4和第三丝杠5两端均设有限位开关，所述弹琴区域、下棋区域和书画区域的边缘都均匀分布有限位传感器，所述限位传感器为光电传感器或电磁传感器。所述限位开关和限位传感器分别与控制电路电性连接，限位开关和限位传感器对机械手2进行定位并将定位信号发送至控制电路。第三丝杠5能够沿着第一丝杠3和第二丝杠4滑动，机械手2能沿着第三丝杠5滑动，当第三丝杠5到达第一丝杠3或第二丝杠4的边缘和当机械手2到达第三丝杠5的边缘时都会触发限位开关，限位开关将信号传送至控制电路，控制电路控制第三丝杠5或机械手2调整运动方向和运动速度。当机械手2在弹琴区域、下棋区域和书画区域其中一个区域工作时，若机械手的运动范围到达该区域的边缘，限位传感器会将定位信号传送至控制电路，控制电路控制机械手2调整运动方向和运动速度。在本发明中，所述第一丝杠3 —端固定有第一电动驱动模块301,第三丝杠5上靠近第二丝杠4的一端固定有第二电动驱动模块501,第三丝杠5上还设有第三电动驱动模块502，第三电动驱动模块502与第三丝杠5活动式连接，第三电动驱动模块502与机械手2固定连接。所述电动驱动模块包括伺服电机、电缸和拖链，所述丝杠内部设有凹槽，拖链一端与凹槽内壁固定连接，另一端与伺服电机连接，伺服电机与电缸连接。所述拖链内部设有导线，伺服电机通过导线与控制电路电性连接。伺服电机在控制电路的作用下工作并通过电缸将旋转运动转换成直线运动，第一丝杠3上的电缸驱动第三丝杠5沿着第一丝杠3运动，第三丝杠5上靠近第二丝杠4 一端的电缸驱动第三电动驱动模块502和机械手2沿着第三丝杠运动5，第三电动驱动模块502中的电缸驱动机械手2沿着垂直于面板101的方向运动。另外，所述琴棋书画机械手教学设备还设有一个急停开关，当机械手2运动发生故障时，人们可以按下急停开关使机械手2停止运动，防止机械手2因运动错误造成损伤。本发明能够分别在面板101的弹琴区域、下棋区域和书画区域运动实现弹琴、下棋和写字画画功能，将自动化知识生动形象的展示出来，提高教学效率。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种琴棋书画机械手教学设备，其特征在于，包括支架(I)、丝杠和机械手(2)，所述支架上部设有面板(101)，面板与支架固定连接，面板上设有弹琴区域、下棋区域、书画区域和触摸屏(102)，支架内部设有控制电路，控制电路与触摸屏电性连接；所述丝杠包括第一丝杠(3)、第二丝杠(4)和第三丝杠(5)，第一丝杠和第二丝杠分别与支架顶部固定连接，第一丝杠与第二丝杠平行，第三丝杠一端与第一丝杠活动式连接，另一端与第二丝杠活动式连接；所述机械手与第三丝杠活动式连接。
2.如权利要求1所述的琴棋书画机械手教学设备，其特征在于，所述第三丝杠与第二丝杠垂直，所述第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠所在的平面与面板平行。
3.如权利要求1所述的琴棋书画机械手教学设备，其特征在于，所述第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠两端均设有限位开关，所述限位开关与控制电路电性连接。
4.如权利要求1所述的琴棋书画机械手教学设备，其特征在于，所述弹琴区域、下棋区域和书画区域的边缘都均匀分布有限位传感器，所述限位传感器为光电传感器或电磁传感器，所述限位传感器与控制电路电性连接。
5.如权利要求1所述的琴棋书画机械手教学设备，其特征在于，所述第一丝杠一端固定有第一电动驱动模块(301),第三丝杠上靠近第二丝杠的一端固定有第二电动驱动模块(501)，第三丝杠上还设有第三电动驱动模块(502)，第三电动驱动模块与第三丝杠活动式连接。
6.如权利要求5所述的琴棋书画机械手教学设备，其特征在于，所述第三电动驱动模块与机械手固定连接。
7.如权利要求5所述的琴棋书画机械手教学设备，其特征在于，所述电动驱动模块包括伺服电机、电缸和拖链，所述丝杠内部设有凹槽，拖链一端与凹槽内壁固定连接，另一端与伺服电机连接，伺服电机与电缸连接。
8.如权利要求7所述的琴棋书画机械手教学设备，其特征在于，所述拖链内部设有导线，伺服电机通过导线与控制电路电性连接。
全文摘要
本发明公开了一种琴棋书画机械手教学设备，包括支架、丝杠和机械手，所述支架上部设有面板，面板与支架固定连接，面板上设有弹琴区域、下棋区域、书画区域和触摸屏，支架内部设有控制电路，控制电路与触摸屏电性连接；所述丝杠包括第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠，第一丝杠和第二丝杠分别与支架顶部固定连接，第一丝杠与第二丝杠平行，第三丝杠一端与第一丝杠活动式连接，另一端与第二丝杠活动式连接；所述机械手与第三丝杠活动式连接。通过上述方式，本发明能够生动形象的将自动化知识展示出来，提高教学效率。
文档编号G09B19/00GK103000066SQ20121049356
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者邓玲黎, 丁慎平, 汤朝迎, 沈侃 申请人:苏州工业园区职业技术学院