一种机器人单关节实训台的制作方法

本发明涉及实训台技术领域，具体为一种机器人单关节实训台。

背景技术：

随着科学技术的进步和飞速发展，自动化机器人越来越多的出现在人们的生产、生活中，为了能够更好的适应生产、生活需要，培养出更多了解机器人、能够实际操控机器人的专业性人才，很多学校已经开展了机器人培训课程。但是这些机器人的培训课程大多仅限于书本上的讲解，很少有真正的实训机器人供学习者实际操作，无法给学习者身临其境的操控感受，学习效率低下；

其申请号为201821745469.8提出一种机器人实训平台，包括底座、工作台、两块第一移动板和两块第二移动板和升降机构，工作台为长方体状，其水平设置在底座上方，工作台的下端的四个直角处分别设有第一转动件，两块第一移动板分别水平设置在工作台下端前侧的两端下方，第一移动板上端均设有第二转动件，第二转动件均与其上方的第一转动件转动连接，两块第二移动板分别水平设置在工作台下端后侧的两端下方，第二移动板上端均设有滑动板，滑动板的上端均设有第三转动件，第三转动件均与其上方的第一转动件转动连接，升降机构设置在底座上，并与两块第一移动板和两块第二移动板分别传动连接；

其结构简单，不能更好的为实训者提供实际操作，同时还无法让实训者感受到身临其境的操控感觉，学习效率低下。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种机器人单关节实训台，其结构多样化，能完成多种实验操作，能更好的为实训者提供实际操作，让实训者感受到身临其境的操控感觉，从而有效地提高学习兴趣，进而提高有效的提高学习效率，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人单关节实训台，包括工作台、转动单元、关节单元一和关节单元二；

工作台：所述工作台的后侧开设有空槽，所述工作台空槽的正上方固定安装有底座，所述工作台上端固定安装有控制板；

转动单元：所述转动单元包括主齿轮一、电机二、连接杆、副齿轮一、滚珠和旋转轴，所述主齿轮一转动安装在工作台空槽内部，所述电机二固定安装在工作台后侧底部，所述电机二的输出轴固定连接主齿轮一，所述副齿轮一转动安装在工作台空槽内部，所述主齿轮一与副齿轮一相互啮合，所述连接杆的底端固定连接副齿轮一的中部，所述连接杆的顶端穿过底座固定连接旋转轴，所述旋转轴的下端内部装有滚珠，所述电机二的输入端电连接控制板的输出端；

关节单元一：所述关节单元一的两个主齿轮二分别转动安装在固定架一的两侧，所述固定架一固定安装在旋转轴的上端；

关节单元二：所述关节单元二包括箱体、电机四、冠齿轮和齿轮，所述箱体的下端固定连接手臂二的一端，所述手臂二的另一端固定连接关节单元一的连接轴，所述电机四固定安装在箱体的上端，所述冠齿轮转动安装在箱体的上端内部，所述电机四的输出轴固定连接冠齿轮，所述齿轮转动安装在箱体的左侧，所述冠齿轮与齿轮相互啮合，所述电机四的输入端电连接控制板的输出端；

其中：还包括转动轴和手臂一，所述转动轴的一端固定连接齿轮，所述转动轴的另一端固定连接手臂一。

进一步的，所述关节单元一包括主齿轮二、连接轴、电机三、副齿轮二，所述电机三固定安装固定架一的一侧，两个副齿轮二分别转动安装在固定架一的两侧，两个主齿轮二与两个副齿轮二分别相互啮合，所述连接轴的两端分别固定连接两个副齿轮，所述电机三的输入端电连接控制板的输出端。控制板控制电机三转动，电机三带动主齿轮二转动，进而带动副齿轮二转动，从而改变手臂二竖直角度。

进一步的，还包括电机一、固定架二和机器人手，所述固定架二固定安装在手臂一的上端，所述电机一固定安装在固定架二的一侧，所述机器人手安装在电机一的输出轴中部，所述电机一的输出轴一端转动连接在固定架二的另一侧，所述电机一的输入端电连接控制板的输出端。通过控制板控制电机一转动，进而电机一控制机器人手工作。

进一步的，还包括储物柜和放置架，所述储物柜固定安装在工作台的一端，所述放置架固定安装在工作台的另一端。储物柜可以放置实训过程中所需物品，放置架放置机械人手，便于更换。

进一步的，还包括支腿和操作箱，四个支腿固定安装在工作台的底部四角，所述操作箱安装在工作台的上端中部。实训者可以在操作箱上进行相关的实验操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本机器人单关节实训台，具有以下好处：

1、本机器人单关节实训台设置有转动单元、关节单元一和关节单元二，通过转动单元可以更好的控制转动方向，通过关节单元一和关节单元二可以更好的完成操作；

2、通过储物柜可以放置实训过程中所需物品，放置架放置机械人手，便于更换，使操作过程更加方便；

3、该机器人单关节实训台，其结构多样化，能完成多种实验操作，能更好的为实训者提供实际操作，让实训者感受到身临其境的操控感觉，从而有效地提高学习兴趣，进而提高有效的提高学习效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明剖面结构示意图；

图3为本发明a处放大结构示意图；

图4为本发明b处放大结构示意图；

图5为本发明关节单元二结构示意图。

图中：1工作台、2储物柜、3控制板、4电机一、5放置架、6转动单元、61主齿轮一、62电机二、63连接杆、64副齿轮一、65滚珠、66旋转轴、7关节单元一、71主齿轮二、72连接轴、73电机三、74副齿轮二、8支腿、9关节单元二、91箱体、92电机四、93冠齿轮、94齿轮、10固定架一、11固定架二、12机器人手、13底座、14转动轴、15手臂一、16手臂二、17操作箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种机器人单关节实训台，包括工作台1、转动单元6、关节单元一7和关节单元二9；

工作台1：工作台1的后侧开设有空槽，工作台1空槽的正上方固定安装有底座13，工作台1上端固定安装有控制板3；还包括支腿8和操作箱17，四个支腿8固定安装在工作台1的底部四角，操作箱17安装在工作台1的上端中部；实训者可以在操作箱17上进行相关的实验操作；

转动单元6：转动单元6包括主齿轮一61、电机二62、连接杆63、副齿轮一64、滚珠65和旋转轴66，主齿轮一61转动安装在工作台1空槽内部，电机二62固定安装在工作台1后侧底部，电机二62的输出轴固定连接主齿轮一61，副齿轮一64转动安装在工作台1空槽内部，主齿轮一61与副齿轮一64相互啮合，连接杆63的底端固定连接副齿轮一64的中部，连接杆63的顶端穿过底座13固定连接旋转轴66，旋转轴66的下端内部装有滚珠65，电机二62的输入端电连接控制板3的输出端；还包括电机一4、固定架二11和机器人手12，固定架二11固定安装在手臂一15的上端，电机一4固定安装在固定架二11的一侧，机器人手12安装在电机一4的输出轴中部，电机一4的输出轴一端转动连接在固定架二11的另一侧，电机一4的输入端电连接控制板3的输出端；通过控制板3控制电机一4转动，进而电机一4控制机器人手12工作；

关节单元一7：关节单元一7的两个主齿轮二71分别转动安装在固定架一10的两侧，固定架一10固定安装在旋转轴66的上端；关节单元一7包括主齿轮二71、连接轴72、电机三73、副齿轮二74，电机三73固定安装固定架一10的一侧，两个副齿轮二74分别转动安装在固定架一10的两侧，两个主齿轮二71与两个副齿轮二74分别相互啮合，连接轴72的两端分别固定连接两个副齿轮74，电机三73的输入端电连接控制板3的输出端；控制板3控制电机三73转动，电机三73带动主齿轮二71转动，进而带动副齿轮二74转动，从而改变手臂二16竖直角度；

关节单元二9：关节单元二9包括箱体91、电机四92、冠齿轮93和齿轮94，箱体91的下端固定连接手臂二16的一端，手臂二16的另一端固定连接关节单元一7的连接轴72，电机四92固定安装在箱体91的上端，冠齿轮93转动安装在箱体91的上端内部，电机四92的输出轴固定连接冠齿轮93，齿轮94转动安装在箱体91的左侧，冠齿轮93与齿轮94相互啮合，电机四92的输入端电连接控制板3的输出端；控制板3控制电机四92转动，电机四92带动冠齿轮93转动，进而带动齿轮94转动，从而改变手臂一15竖直角度；

其中：还包括转动轴14和手臂一15，转动轴14的一端固定连接齿轮94，转动轴14的另一端固定连接手臂一15。还包括储物柜2和放置架5，储物柜2固定安装在工作台1的一端，放置架5固定安装在工作台1的另一端。储物柜2可以放置实训过程中所需物品，放置架5放置机械人手，便于更换。

在使用时：先打开控制板3，工作台1的后侧开设有空槽，工作台1空槽的正上方固定安装有底座13，工作台1上端固定安装有控制板3；转动单元6包括主齿轮一61、电机二62、连接杆63、副齿轮一64、滚珠65和旋转轴66，主齿轮一61转动安装在工作台1空槽内部，电机二62固定安装在工作台1后侧底部，电机二62的输出轴固定连接主齿轮一61，副齿轮一64转动安装在工作台1空槽内部，主齿轮一61与副齿轮一64相互啮合，连接杆63的底端固定连接副齿轮一64的中部，连接杆63的顶端穿过底座13固定连接旋转轴66，旋转轴66的下端内部装有滚珠65，电机二62的输入端电连接控制板3的输出端；关节单元一7的两个主齿轮二71分别转动安装在固定架一10的两侧，固定架一10固定安装在旋转轴66的上端；关节单元二9包括箱体91、电机四92、冠齿轮93和齿轮94，箱体91的下端固定连接手臂二16的一端，手臂二16的另一端固定连接关节单元一7的连接轴72，电机四92固定安装在箱体91的上端，冠齿轮93转动安装在箱体91的上端内部，电机四92的输出轴固定连接冠齿轮93，齿轮94转动安装在箱体91的左侧，冠齿轮93与齿轮94相互啮合，电机四92的输入端电连接控制板3的输出端；还包括转动轴14和手臂一15，转动轴14的一端固定连接齿轮94，转动轴14的另一端固定连接手臂一15。关节单元一7包括主齿轮二71、连接轴72、电机三73、副齿轮二74，电机三73固定安装固定架一10的一侧，两个副齿轮二74分别转动安装在固定架一10的两侧，两个主齿轮二71与两个副齿轮二74分别相互啮合，连接轴72的两端分别固定连接两个副齿轮74，电机三73的输入端电连接控制板3的输出端。控制板3控制电机三73转动，电机三73带动主齿轮二71转动，进而带动副齿轮二74转动，从而改变手臂二16竖直角度。还包括电机一4、固定架二11和机器人手12，固定架二11固定安装在手臂一15的上端，电机一4固定安装在固定架二11的一侧，机器人手12安装在电机一4的输出轴中部，电机一4的输出轴一端转动连接在固定架二11的另一侧，电机一4的输入端电连接控制板3的输出端。通过控制板3控制电机一4转动，进而电机一4控制机器人手12工作。还包括储物柜2和放置架5，储物柜2固定安装在工作台1的一端，放置架5固定安装在工作台1的另一端。储物柜2可以放置实训过程中所需物品，放置架5放置机械人手，便于更换。还包括支腿8和操作箱17，四个支腿8固定安装在工作台1的底部四角，操作箱17安装在工作台1的上端中部。实训者可以在操作箱17上进行相关的实验操作。

值得注意的是，本实施例中所公开的控制板3的核心芯片选用的是plc单片机具体型号为西门子st—700，电机一4、电机二62、电机三73和电机四92则可根据实际应用场景自由配置，电机一4、电机二62、电机三73和电机四92可选用上海电机制品有限公司出品的yt电动机。控制板控制电机一4、电机二62、电机三73和电机四92工作采用现有技术中常用的方法。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。