堆垛式載運(yùn)教學(xué)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型堆垛式載運(yùn)教學(xué)機(jī)器人涉及的是一種教學(xué)設(shè)備，尤其是一種綜合工業(yè)機(jī)器人和AGV機(jī)器人的功能的機(jī)器人。包括機(jī)械手和運(yùn)動底盤，機(jī)械手安裝在運(yùn)動底盤上；機(jī)械手包括升降部件、手爪部件、平移部件和回轉(zhuǎn)部件；運(yùn)動底盤包括底板、左車輪、右車輪和萬向輪；在底板上方的周圍設(shè)有圍邊，圍邊和底板形成了腔體，腔體的左前方設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，腔體的左后方裝有操作面板，腔體的后方設(shè)有電池，腔體的右前方裝有控制電路板，所述控制電路板包括ARM控制主板和車輪電機(jī)驅(qū)動板。由回轉(zhuǎn)部件控制手爪的方位，升降部件控制手爪的高低，平移部件控制手爪的伸縮位置，手爪在空間的位置通過控制回轉(zhuǎn)角度、上下高度和平移距離三個參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】
堆垛式載運(yùn)教學(xué)機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型堆垛式載運(yùn)教學(xué)機(jī)器人涉及的是一種教學(xué)設(shè)備，尤其是一種綜合工業(yè)機(jī)器人和AGV機(jī)器人的功能的機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各種機(jī)器人在各行各業(yè)中的應(yīng)用不斷推廣，各學(xué)校紛紛開設(shè)了相關(guān)機(jī)器人課程的教學(xué)，但是目前各高等院校所使用的機(jī)器人教學(xué)設(shè)備要么是價(jià)格昂貴的工業(yè)機(jī)器人，整個實(shí)訓(xùn)室配置臺數(shù)極少，無法滿足教學(xué)的需求;要么是結(jié)構(gòu)簡單的玩具型機(jī)器人，功能簡單，不能與高等院校相關(guān)課程緊密銜接，起不到良好的教學(xué)效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對上述不足之處提供一種堆垛式載運(yùn)教學(xué)機(jī)器人，由機(jī)械手和運(yùn)動底盤兩大部分組成，綜合了工業(yè)機(jī)器人和AGV機(jī)器人的功能，既可以作為比賽平臺用于各種機(jī)器人比賽，也可以作為實(shí)訓(xùn)設(shè)備應(yīng)用于各高等院校的機(jī)器人教學(xué)中。
[0004]本實(shí)用新型是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]堆垛式載運(yùn)教學(xué)機(jī)器人包括機(jī)械手和運(yùn)動底盤，機(jī)械手安裝在運(yùn)動底盤上；
[0006]機(jī)械手包括升降部件、手爪部件、平移部件和回轉(zhuǎn)部件；
[0007]回轉(zhuǎn)部件安裝在機(jī)器人運(yùn)動底盤的底板零件上，能繞鉛垂軸旋轉(zhuǎn);所述回轉(zhuǎn)部件包括回轉(zhuǎn)底座、回轉(zhuǎn)電機(jī)固定座、回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)、立柱固定座、回轉(zhuǎn)齒輪和回轉(zhuǎn)軸齒輪；回轉(zhuǎn)底座安裝在運(yùn)動底盤上，回轉(zhuǎn)電機(jī)固定座套裝在回轉(zhuǎn)底座上；回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)與回轉(zhuǎn)電機(jī)固定座相連，回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上安裝有回轉(zhuǎn)齒輪;立柱固定座安裝在回轉(zhuǎn)底座內(nèi)，在立柱固定座上套裝有回轉(zhuǎn)軸齒輪;所述回轉(zhuǎn)軸齒輪和回轉(zhuǎn)齒輪相嚙合；
[0008]所述升降部件包括立柱底座、升降立柱、升降導(dǎo)軌、升降拖鏈和升降步進(jìn)電機(jī)，升降立柱固定在回轉(zhuǎn)部件的立柱固定座內(nèi)，升降導(dǎo)軌安裝在升降立柱上;升降步進(jìn)電機(jī)安裝在位于升降導(dǎo)軌中部的升降板上，升降步進(jìn)電機(jī)通過升降拖鏈與升降導(dǎo)軌端部相連;在升降導(dǎo)軌底部設(shè)有升降原點(diǎn)傳感器，在升降立柱頂部設(shè)有警示燈；
[0009]平移部件與升降部件相聯(lián)，所述平移部件包括平移步進(jìn)電機(jī)、平移齒輪、平移拖鏈、平移直線導(dǎo)軌和平移齒條;平移直線導(dǎo)軌安裝在升降部件的升降板上，平移齒條固定在平移直線導(dǎo)軌上，平移步進(jìn)電機(jī)也安裝在升降部件的升降板上，平移齒輪與平移步進(jìn)電機(jī)的輸出軸相連，平移齒輪與平移齒條相嚙合;平移拖鏈的一端與升降部件的升降板相連，平移拖鏈的另一端與手爪部件相連；
[0010]手爪部件通過手爪導(dǎo)桿座安裝在平移直線導(dǎo)軌上，手爪部件沿平移部件的平移直線導(dǎo)軌作水平運(yùn)動;所述手爪部件包括手爪導(dǎo)桿座、手指滑塊、手爪步進(jìn)電機(jī)、手爪部件固定板、手指齒條、手指齒輪、手指V形塊壓板、手指V形塊和手指體，手指齒條安裝在手爪部件固定板上，手爪步進(jìn)電機(jī)安裝在手爪部件固定板背部，手指齒輪安裝在手爪步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上，手指齒輪與手指齒條相嚙合;手指體安裝在手指滑塊上;手指V形塊安裝在手指體上，并通過手指V形塊壓板相對固；所述手指體、手指V形塊和手指V形板壓板各設(shè)有兩個，用于夾取貨物;所述手爪部件共設(shè)有兩組。
[0011]運(yùn)動底盤包括底板、左車輪、右車輪和萬向輪;在底板上方的周圍設(shè)有圍邊，圍邊和底板形成了腔體，腔體的左前方設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，腔體的左后方裝有操作面板，腔體的后方設(shè)有電池，腔體的右前方裝有控制電路板，所述控制電路板包括ARM控制主板和車輪電機(jī)驅(qū)動板;在底板下的左右對稱位置分別裝有左車輪和右車輪，在底板下的前部裝有萬向輪，底板前部設(shè)有循線傳感器;在圍邊前部裝有紅外光電傳感器;在底板下還裝有左車輪電機(jī)和右車輪電機(jī)，左車輪電機(jī)的輸出軸與左車輪軸相連，右車輪電機(jī)的輸出軸與右車輪軸相連。
[0012]所述紅外光電傳感器設(shè)有兩個，分別位于圍邊前左部和圍邊前右部；紅外光電傳感器用于探測機(jī)器人行走途中前方的障礙，在發(fā)現(xiàn)障礙后及時繞開。
[0013]在升降部件的升降板上裝有平移原點(diǎn)傳感器;在手爪部件固定板上部設(shè)有1#手爪傳感器和2#手爪傳感器。
[0014]ARM控制主板分別與紅外光電傳感器、循線傳感器以及升降原點(diǎn)傳感器、平移原點(diǎn)傳感器、1#手爪傳感器以及2#手爪傳感器相聯(lián);升降原點(diǎn)傳感器、平移原點(diǎn)傳感器、1#手爪傳感器以及2#手爪傳感器統(tǒng)稱為機(jī)械手位置傳感器，ARM控制主板通過ARM控制主板上的I/O接口與車輪電機(jī)驅(qū)動板、升降步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、手爪步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器以及平移步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器相連;紅外光電傳感器、循線傳感器和機(jī)械手位置傳感器分別將位置信息傳送給ARM控制主板，ARM控制主板將控制信息發(fā)送給車輪電機(jī)驅(qū)動板、升降步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、手爪步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器以及平移步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，從而使得機(jī)器人進(jìn)行動作。
[0015]通過循線傳感器傳送的信息能夠確定機(jī)器人與限制場地邊界的偏離距離，從而進(jìn)行循線運(yùn)行；
[0016]機(jī)械手位置傳感器得到機(jī)械手的升降、平移、回轉(zhuǎn)和手爪部件的實(shí)際位置，并作出及時反應(yīng)。
[0017]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，由回轉(zhuǎn)部件控制手爪的方位，升降部件控制手爪的高低，平移部件控制手爪的伸縮位置，因此，手爪在空間的位置，可以通過控制回轉(zhuǎn)角度、上下高度和平移距離三個參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。機(jī)械手部分具備升降、回轉(zhuǎn)、平移共三個自由度，其手爪部件可以抓取各種貨物;運(yùn)行底盤配有循線傳感器，可以沿著地面白色引導(dǎo)條運(yùn)動，安裝的紅外光電傳感器可以探測運(yùn)行前方的障礙物，并及時避開。ARM控制主板采用ARMCPU，低功耗、運(yùn)行速度快、軟件資源豐富，參賽隊(duì)員可以在機(jī)器人上直接運(yùn)行采用大型算法、在大型臺式電腦上編寫通過的程序，從而使機(jī)器人具有了很高的智能；同時，其主板又具備很豐富的I/O口，可以連接大量的外部設(shè)備，進(jìn)一步擴(kuò)大機(jī)器人對外界信息的感知和執(zhí)行處理能力。
[0018]本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)如下功能:
[0019]I)循線計(jì)數(shù)行走、路徑規(guī)劃；
[0020]2)自動取物、自動堆垛；
[0021]3)多種貨物取放任務(wù)方案可自由設(shè)計(jì)；
[0022]4)可自行更換手爪結(jié)構(gòu)以滿足不同尺寸、形狀貨物的抓取任務(wù)。
【附圖說明】
[0023]以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0024]圖1是本實(shí)用新型堆垛式載運(yùn)教學(xué)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本實(shí)用新型的運(yùn)動底盤的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖3是本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是本實(shí)用新型的升降部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5是本實(shí)用新型的平移部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6是本實(shí)用新型的手爪部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7是本實(shí)用新型的控制方式方框圖。
[0031]圖中:1、左車輪，2、操作面板，3、電池，4、圍邊，5、右車輪，6、底板，7、紅外光電傳感器，8、萬向輪，9、循線傳感器，10、回轉(zhuǎn)軸齒輪，11、回轉(zhuǎn)齒輪，12、回轉(zhuǎn)電機(jī)固定座，13、回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)，14、立柱固定座，15、回轉(zhuǎn)底座，16、升降拖鏈，17、升降導(dǎo)軌，18、升降步進(jìn)電機(jī)，19、升降原點(diǎn)傳感器，20、立柱底座，21、警示燈，22、平移步進(jìn)電機(jī)，23、平移齒輪，24、平移拖鏈，25、平移直線導(dǎo)軌，26、平移齒條，27、手爪步進(jìn)電機(jī)，28、手指齒條，29、手指齒輪，30、手指V形塊壓板，31、手指V形塊，32、手指體，33、手爪部件固定板，34、I#手爪傳感器，35、2#手爪傳感器，36、手指滑塊，37、手爪導(dǎo)桿座，38、平移原點(diǎn)傳感器，39、升降立柱，40、升降板。
【具體實(shí)施方式】
[0032]參照附圖1?7，堆垛式載運(yùn)教學(xué)機(jī)器人包括機(jī)械手和運(yùn)動底盤，機(jī)械手安裝在運(yùn)動底盤上；
[0033]機(jī)械手包括升降部件、手爪部件、平移部件和回轉(zhuǎn)部件；
[0034]回轉(zhuǎn)部件安裝在機(jī)器人運(yùn)動底盤的底板零件上，能繞鉛垂軸旋轉(zhuǎn);所述回轉(zhuǎn)部件包括回轉(zhuǎn)底座15、回轉(zhuǎn)電機(jī)固定座12、回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)13、立柱固定座14、回轉(zhuǎn)齒輪11和回轉(zhuǎn)軸齒輪10;回轉(zhuǎn)底座15安裝在運(yùn)動底盤上，回轉(zhuǎn)電機(jī)固定座12套裝在回轉(zhuǎn)底座15上；回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)13與回轉(zhuǎn)電機(jī)固定座12相連，回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)13的輸出軸上安裝有回轉(zhuǎn)齒輪11;立柱固定座14安裝在回轉(zhuǎn)底座15內(nèi)，在立柱固定座14上套裝有回轉(zhuǎn)軸齒輪10;所述回轉(zhuǎn)軸齒輪10和回轉(zhuǎn)齒輪11相嚙合；
[0035]所述升降部件包括立柱底座20、升降立柱39、升降導(dǎo)軌17、升降拖鏈16和升降步進(jìn)電機(jī)18，升降立柱39固定在回轉(zhuǎn)部件的立柱固定座14內(nèi)，升降導(dǎo)軌17安裝在升降立柱39上；升降步進(jìn)電機(jī)18安裝在位于升降導(dǎo)軌17中部的升降板40上，升降步進(jìn)電機(jī)18通過升降拖鏈16與升降導(dǎo)軌17端部相連;在升降導(dǎo)軌17底部設(shè)有升降原點(diǎn)傳感器19，在升降立柱39頂部設(shè)有警示燈21;
[0036]平移部件與升降部件相聯(lián)，所述平移部件包括平移步進(jìn)電機(jī)22、平移齒輪23、平移拖鏈24、平移直線導(dǎo)軌25和平移齒條26;平移直線導(dǎo)軌25安裝在升降部件的升降板40上，平移齒條26固定在平移直線導(dǎo)軌25上，平移步進(jìn)電機(jī)22安裝在升降部件的升降板40上，平移齒輪23與平移步進(jìn)電機(jī)22的輸出軸相連，平移齒輪23與平移齒條26相嚙合;平移拖鏈24的一端與升降部件的升降板40相連，平移拖鏈24的另一端與手爪部件相連；
[0037]手爪部件通過手爪導(dǎo)桿座37安裝在平移直線導(dǎo)軌25上，手爪部件沿平移部件的平移直線導(dǎo)軌25作水平運(yùn)動;所述手爪部件包括手爪導(dǎo)桿座37、手指滑塊36、手爪步進(jìn)電機(jī)27、手爪部件固定板33、手指齒條28、手指齒輪29、手指V形塊壓板30、手指V形塊31和手指體32，手指齒條28安裝在手爪部件固定板33上，手爪步進(jìn)電機(jī)27安裝在手爪部件固定板33背部，手指齒輪29安裝在手爪步進(jìn)電機(jī)27的輸出軸上，手指齒輪29與手指齒條28相嗤合;手指體32安裝在手指滑塊36上;手指V形塊31安裝在手指體32上，并通過手指V形塊壓板30相對固；所述手指體32、手指V形塊31和手指V形板壓板30各設(shè)有兩個，所述手爪部件共設(shè)有兩組，便于夾取貨物。
[0038]運(yùn)動底盤包括底板6、左車輪1、右車輪5和萬向輪8;在底板6上方的周圍設(shè)有圍邊4，圍邊4和底板6形成了腔體，腔體的左前方設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，腔體的左后方裝有操作面板2，腔體的后方設(shè)有電池3，腔體的右前方裝有控制電路板，所述控制電路板包括ARM控制主板和車輪電機(jī)驅(qū)動板;在底板6下的左右對稱位置分別裝有左車輪I和右車輪5，在底板6下的前部裝有萬向輪8，底板6前部設(shè)有循線傳感器9;在圍邊4前部裝有紅外光電傳感器7 ；在底板6下還裝有左車輪電機(jī)和右車輪電機(jī)，左車輪電機(jī)的輸出軸與左車輪軸相連，右車輪電機(jī)的輸出軸與右車輪軸相連。
[0039]所述紅外光電傳感器7設(shè)有兩個，分別位于圍邊4前左部和圍邊4前右部;紅外光電傳感器7用于探測機(jī)器人行走途中前方的障礙，在發(fā)現(xiàn)障礙后及時繞開。
[0040]在升降部件的升降板40上裝有平移原點(diǎn)傳感器38;在手爪部件固定板33上部設(shè)有1#手爪傳感器34和2#手爪傳感器35。
[0041]ARM控制主板分別與紅外光電傳感器7、循線傳感器9以及升降原點(diǎn)傳感器19、平移原點(diǎn)傳感器38、1#手爪傳感器34以及2#手爪傳感器35相聯(lián);升降原點(diǎn)傳感器19、平移原點(diǎn)傳感器38、1#手爪傳感器34以及2#手爪傳感器35統(tǒng)稱為機(jī)械手位置傳感器，ARM控制主板通過ARM控制主板上的I/O接口與車輪電機(jī)驅(qū)動板、升降步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、手爪步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器以及平移步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器相連;紅外光電傳感器7、循線傳感器9和機(jī)械手位置傳感器分別將位置信息傳送給ARM控制主板，ARM控制主板將控制信息發(fā)送給車輪電機(jī)驅(qū)動板、升降步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、手爪步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器以及平移步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，從而使得機(jī)器人進(jìn)行動作。
[0042]通過循線傳感器9傳送的信息能夠確定機(jī)器人與限制場地邊界的偏離距離，從而進(jìn)行循線運(yùn)行；
[0043]機(jī)械手位置傳感器得到機(jī)械手的升降、平移、回轉(zhuǎn)和手爪部件的實(shí)際位置，并作出及時反應(yīng)。
[0044]機(jī)器人的控制主板安裝在行走底盤部件的機(jī)器人底板6上，主板上的CPU向車輪電機(jī)驅(qū)動板發(fā)出控制指令，驅(qū)動板控制左右車輪電機(jī)以各自獨(dú)立的速度和方向旋轉(zhuǎn)，從而控制機(jī)器人的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn);CPU通過安裝在行走底盤部件下的循線傳感器9獲知機(jī)器人相對于比賽場地上的導(dǎo)引白條的偏差，并控制行走底盤沿著白條前進(jìn);通過采用電子地圖，機(jī)器人還可以知道自身在場地中的具體位置;CPU根據(jù)安裝在行走底盤部件前方的紅外光電傳感器7返回的信號可以知道周圍是否存在障礙物，并控制機(jī)器人繞開障礙。
[0045]當(dāng)機(jī)器人到達(dá)某個工位臺后，由升降部件、手爪部件、平移部件和回轉(zhuǎn)部件組成的機(jī)械手可以將工位臺上的貨物抓取到機(jī)器人上，或者將機(jī)器人上的貨物放置到工位臺上。機(jī)械手具有回轉(zhuǎn)、升降和平移3個運(yùn)動自由度，回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)13通過回轉(zhuǎn)齒輪11和回轉(zhuǎn)軸齒輪10的傳動帶動整個機(jī)械手實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn);升降步進(jìn)電機(jī)18帶動平移部件和手爪部件沿著升降導(dǎo)軌17上下運(yùn)動，依靠升降原點(diǎn)傳感器19可以確定初始位置;平移步進(jìn)電機(jī)22帶動手爪部件通過平移齒輪23和平移齒條26的傳動完成前后平移運(yùn)動，依靠平移原點(diǎn)傳感器38可以確定初始位置;手爪步進(jìn)電機(jī)27控制由手指V形塊壓板30、手指V形塊31、手指體32共同組成的2個手指實(shí)現(xiàn)貨物的抓取和卸載。
[0046]本實(shí)用新型在用于機(jī)器人比賽時，由于比賽場地上都鋪設(shè)了引導(dǎo)白條，因此可以通過利用循線傳感器來循線運(yùn)行，而且可以用來確定機(jī)器人相對于某一個白條的偏離距離，如果采用電子地圖，機(jī)器人還可以知道自身在場地中的具體位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種堆垛式載運(yùn)教學(xué)機(jī)器人，包括機(jī)械手和運(yùn)動底盤，機(jī)械手安裝在運(yùn)動底盤上;其特征在于: 機(jī)械手包括升降部件、手爪部件、平移部件和回轉(zhuǎn)部件； 回轉(zhuǎn)部件安裝在機(jī)器人運(yùn)動底盤的底板零件上，能繞鉛垂軸旋轉(zhuǎn);所述回轉(zhuǎn)部件包括回轉(zhuǎn)底座、回轉(zhuǎn)電機(jī)固定座、回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)、立柱固定座、回轉(zhuǎn)齒輪和回轉(zhuǎn)軸齒輪；回轉(zhuǎn)底座安裝在運(yùn)動底盤上，回轉(zhuǎn)電機(jī)固定座套裝在回轉(zhuǎn)底座上；回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)與回轉(zhuǎn)電機(jī)固定座相連，回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上安裝有回轉(zhuǎn)齒輪;立柱固定座安裝在回轉(zhuǎn)底座內(nèi)，在立柱固定座上套裝有回轉(zhuǎn)軸齒輪;所述回轉(zhuǎn)軸齒輪和回轉(zhuǎn)齒輪相嚙合； 所述升降部件包括立柱底座、升降立柱、升降導(dǎo)軌、升降拖鏈和升降步進(jìn)電機(jī)，升降立柱固定在回轉(zhuǎn)部件的立柱固定座內(nèi)，升降導(dǎo)軌安裝在升降立柱上;升降步進(jìn)電機(jī)安裝在位于升降導(dǎo)軌中部的升降板上，升降步進(jìn)電機(jī)通過升降拖鏈與升降導(dǎo)軌端部相連;在升降導(dǎo)軌底部設(shè)有升降原點(diǎn)傳感器，在升降立柱頂部設(shè)有警示燈； 平移部件與升降部件相聯(lián)，所述平移部件包括平移步進(jìn)電機(jī)、平移齒輪、平移拖鏈、平移直線導(dǎo)軌和平移齒條;平移直線導(dǎo)軌安裝在升降部件的升降板上，平移齒條固定在平移直線導(dǎo)軌上，平移步進(jìn)電機(jī)也安裝在升降部件的升降板上，平移齒輪與平移步進(jìn)電機(jī)的輸出軸相連，平移齒輪與平移齒條相嚙合;平移拖鏈的一端與升降部件的升降板相連，平移拖鏈的另一端與手爪部件相連； 手爪部件通過手爪導(dǎo)桿座安裝在平移直線導(dǎo)軌上，手爪部件沿平移部件的平移直線導(dǎo)軌作水平運(yùn)動;所述手爪部件包括手爪導(dǎo)桿座、手指滑塊、手爪步進(jìn)電機(jī)、手爪部件固定板、手指齒條、手指齒輪、手指V形塊壓板、手指V形塊和手指體，手指齒條安裝在手爪部件固定板上，手爪步進(jìn)電機(jī)安裝在手爪部件固定板背部，手指齒輪安裝在手爪步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上，手指齒輪與手指齒條相嚙合;手指體安裝在手指滑塊上;手指V形塊安裝在手指體上，并通過手指V形塊壓板相對固；所述手指體、手指V形塊和手指V形板壓板各設(shè)有兩個，用于夾取貨物;所述手爪部件共設(shè)有兩組； 運(yùn)動底盤包括底板、左車輪、右車輪和萬向輪;在底板上方的周圍設(shè)有圍邊，圍邊和底板形成了腔體，腔體的左前方設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，腔體的左后方裝有操作面板，腔體的后方設(shè)有電池，腔體的右前方裝有控制電路板，所述控制電路板包括ARM控制主板和車輪電機(jī)驅(qū)動板;在底板下的左右對稱位置分別裝有左車輪和右車輪，在底板下的前部裝有萬向輪，底板前部設(shè)有循線傳感器;在圍邊前部裝有紅外光電傳感器;在底板下還裝有左車輪電機(jī)和右車輪電機(jī)，左車輪電機(jī)的輸出軸與左車輪軸相連，右車輪電機(jī)的輸出軸與右車輪軸相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆垛式載運(yùn)教學(xué)機(jī)器人，其特征在于:所述紅外光電傳感器設(shè)有兩個，分別位于圍邊前左部和圍邊前右部；紅外光電傳感器用于探測機(jī)器人行走途中前方的障礙，在發(fā)現(xiàn)障礙后及時繞開。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆垛式載運(yùn)教學(xué)機(jī)器人，其特征在于:在升降部件的升降板上裝有平移原點(diǎn)傳感器;在手爪部件固定板上部設(shè)有1#手爪傳感器和2#手爪傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆垛式載運(yùn)教學(xué)機(jī)器人，其特征在于:所述ARM控制主板分別與紅外光電傳感器、循線傳感器以及升降原點(diǎn)傳感器、平移原點(diǎn)傳感器、1#手爪傳感器以及2#手爪傳感器相聯(lián);升降原點(diǎn)傳感器、平移原點(diǎn)傳感器、1#手爪傳感器以及2#手爪傳感器統(tǒng)稱為機(jī)械手位置傳感器，ARM控制主板通過ARM控制主板上的I/O接口與車輪電機(jī)驅(qū)動板、升降步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、手爪步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器以及平移步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器相連;紅外光電傳感器、循線傳感器和機(jī)械手位置傳感器分別將位置信息傳送給ARM控制主板，ARM控制主板將控制信息發(fā)送給車輪電機(jī)驅(qū)動板、升降步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、手爪步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器以及平移步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，從而使得機(jī)器人進(jìn)行動作。
【文檔編號】G09B9/00GK205564114SQ201620161748
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月3日
【發(fā)明人】許弋, 奚小網(wǎng), 陳明, 錢曉忠, 程遠(yuǎn)
【申請人】無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院