本發(fā)明屬于機器人技術領域,具體涉及一種3d打印的機器人教具。
背景技術:
隨著機器人技術的廣泛應用,很多高校開設了機器人技術相關的課程,并采購了相關的實驗實訓設備。以國內(nèi)最大的教育設備供應商“天煌教儀”、“亞龍教儀”提供的相關設備為例,都采用成品工業(yè)機器人作為核心設備,輔以其他例如工作臺、工件等構成模擬的生產(chǎn)系統(tǒng)。這種方式雖然適合與實踐結合,但不適合對機器人理論方面的教學?;蛘呤遣捎米约洪_發(fā)的簡易機器人,和實際工業(yè)機器人的結構相差甚遠。同時,上述設備價格很高,多數(shù)高校無力購買或者僅夠買少量設備,無法充分滿足教學要求。
對于多數(shù)本科高校,對機器人理論方面的教學相當重要,同時機器人的理論知識也較為枯燥和抽象,但卻面臨無合適的教學設備可用。
3d打印又稱三維打印,是一種累積增材制造技術,近年來發(fā)展較迅速。3d打印可實現(xiàn)快速原型制造,特別適合創(chuàng)新設計樣機制作,能大大提高開發(fā)設計的速度和靈活性。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術問題,本發(fā)明提供了一種3d打印的機器人教具。
為了達到上述目的,本發(fā)明的技術方案如下:
本發(fā)明提供一種3d打印的機器人教具,包括:
底座,底座上轉動設有安裝基座;
大臂驅動組件,包括大臂傳動輪、大臂、第一大臂連桿、大臂連接板、第二大臂連桿和大臂電機,第一大臂連桿分別與安裝基座、大臂連接板轉動連接,第二大臂連桿分別與大臂連接板、末端固定板轉動連接,大臂傳動輪轉動設置于安裝基座上,大臂分別連接于大臂傳動輪上、以及大臂連接板和連接件之間,大臂電機設置于安裝基座上且其輸出端與大臂傳動輪連接;
小臂驅動組件,包括小臂傳動輪、小臂、小臂連接板、小臂連桿和小臂電機,小臂傳動輪轉動設置于安裝基座上,小臂連桿分別與小臂傳動輪、小臂連接板轉動連接,小臂與小臂連接板轉動連接且與末端固定板可拆卸固定連接,小臂電機設置于安裝基座上且其輸出端與小臂傳動輪連接;
連接件,連接件設置于大臂和小臂之間,連接件上設有用于測量大臂與小臂之間夾角角度的角度傳感器;
末端組件,包括末端固定板、以及設置于末端固定板上的末端傳感器。
本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術,通過調(diào)節(jié)大臂和小臂,調(diào)節(jié)末端固定板的位置和姿態(tài),結構簡單,操作方便,可直觀實時的顯示,大大節(jié)約了成本,便于教學使用。
其中,安裝基座包括底板、左側板和右側板,左側板和右側板設置于底板的兩側且二者之間設有連接軸,小臂傳動輪設置于連接軸上且靠近左側板設置,小臂電機固定設置于左側板上,大臂傳動輪設置于連接軸上且靠近右側板設置,大臂電機固定設置于右側板上。
另外,末端傳感器為激光傳感器、速度傳感器、角度傳感器中的一種或多種。
在上述技術方案的基礎上,還可做如下改進:
作為優(yōu)選的方案,還設有主傳動輪和主電機,底座和底板之間設有主連接軸,主傳動輪設置于主連接軸上,主電機設置于底板上且其輸出端與主傳動輪連接。
采用上述優(yōu)選的方案,底座和底板之間通過主電機驅動,實現(xiàn)安裝基座的旋轉。
作為優(yōu)選的方案,上述的大臂傳動輪包括大臂軸套和大臂輪殼,大臂輪殼設置于大臂軸套上,大臂穿過大臂輪殼與大臂軸套連接;小臂傳動輪包括小臂軸套和小臂輪殼,小臂輪殼設置于小臂軸套上,小臂輪殼上延伸設有小臂輪殼連接塊,小臂連桿與小臂輪殼轉動連接。
采用上述優(yōu)選的方案,由輪殼和軸套組合的形式,提高大臂傳動輪和小臂傳動輪的結構強度,也便于安裝。
作為優(yōu)選的方案,還設有連接軸鎖緊件,連接軸鎖緊件設置于左側板和/或右側板上且與連接軸連接,連接軸鎖緊件包括開口鎖緊環(huán)和鎖緊螺栓,開口鎖緊環(huán)套設于連接軸上,鎖緊螺栓設置于開口鎖緊環(huán)的開口端,開口鎖緊環(huán)靠近開口端的內(nèi)側面上交錯設有彈性凸塊。
采用上述優(yōu)選的方案,連接軸鎖緊件進一步鎖緊連接軸,避免大臂傳動輪、小臂傳動輪轉動時帶動連接軸,提高結構的穩(wěn)定性。
作為優(yōu)選的方案,上述的第一大臂連桿的兩端、第二大臂連桿的兩端、小臂連桿的兩端、以及大臂與大臂連接板和連接件的連接端設有連接軸套和保護套,連接軸套設置于保護套內(nèi),保護套為pc、abs、pp中的一種或多種組合制備而成。
采用上述優(yōu)選的方案,第一大臂連桿、第二大臂連桿、小臂連桿和大臂的連接端采用連接軸套和保護套的形式你,提高結構強度,延長使用壽命。
作為優(yōu)選的方案,上述的大臂連接板為三角形板,三角形板的三個頂點為圓弧結構且三個頂點處設有大臂連接套。
采用上述優(yōu)選的方案,三角形板的頂點設有大臂連接套,便于安裝,也進一步提高結構強度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
為了達到本發(fā)明的目的,如圖1所示,在本發(fā)明的其中一種實施方式中提供一種3d打印的機器人教具,包括:
底座10,底座上轉動設有安裝基座;
大臂驅動組件,包括大臂傳動輪20、大臂21、第一大臂連桿22、大臂連接板23、第二大臂連桿24和大臂電機25,第一大臂連桿22分別與安裝基座、大臂連接板23轉動連接,第二大臂連桿24分別與大臂連接板23、末端固定板50轉動連接,大臂傳動輪20轉動設置于安裝基座上,大臂21分別連接于大臂傳動輪20上、以及大臂連接板23和連接件之間,大臂電機25設置于安裝基座上且其輸出端與大臂傳動輪20連接;
小臂驅動組件,包括小臂傳動輪30、小臂31、小臂連接板32、小臂連桿33和小臂電機34,小臂傳動輪30轉動設置于安裝基座上,小臂連桿33分別與小臂傳動輪30、小臂連接板32轉動連接,小臂31與小臂連接板32轉動連接且與末端固定板50可拆卸固定連接,小臂電機34設置于安裝基座上且其輸出端與小臂傳動輪30連接;
連接件40,連接件40設置于大臂21和小臂31之間,連接件40上設有用于測量大臂與小臂之間夾角角度的角度傳感器;
末端組件,包括末端固定板50、以及設置于末端固定板50上的末端傳感器。
本實施方式相較于現(xiàn)有技術,通過調(diào)節(jié)大臂和小臂,調(diào)節(jié)末端固定板的位置和姿態(tài),結構簡單,操作方便,可直觀實時的顯示,大大節(jié)約了成本,便于教學使用。
其中,安裝基座包括底板、左側板和右側板,左側板和右側板設置于底板的兩側且二者之間設有連接軸,小臂傳動輪設置于連接軸上且靠近左側板設置,小臂電機固定設置于左側板上,大臂傳動輪設置于連接軸上且靠近右側板設置,大臂電機固定設置于右側板上。
另外,末端傳感器為激光傳感器、速度傳感器、角度傳感器中的一種或多種。
為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果,在本發(fā)明的另一種實施方式中,在前述內(nèi)容的基礎上,還設有主傳動輪和主電機,底座和底板之間設有主連接軸,主傳動輪設置于主連接軸上,主電機設置于底板上且其輸出端與主傳動輪連接。
采用上述優(yōu)選的方案,底座和底板之間通過主電機驅動,實現(xiàn)安裝基座的旋轉。
為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果,在本發(fā)明的另一種實施方式中,在前述內(nèi)容的基礎上,上述的大臂傳動輪包括大臂軸套和大臂輪殼,大臂輪殼設置于大臂軸套上,大臂穿過大臂輪殼與大臂軸套連接;小臂傳動輪包括小臂軸套和小臂輪殼,小臂輪殼設置于小臂軸套上,小臂輪殼上延伸設有小臂輪殼連接塊,小臂連桿與小臂輪殼轉動連接。
采用上述優(yōu)選的方案,由輪殼和軸套組合的形式,提高大臂傳動輪和小臂傳動輪的結構強度,也便于安裝。
為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果,在本發(fā)明的另一種實施方式中,在前述內(nèi)容的基礎上,還設有連接軸鎖緊件,連接軸鎖緊件設置于左側板和右側板上且與連接軸連接,連接軸鎖緊件包括開口鎖緊環(huán)和鎖緊螺栓,開口鎖緊環(huán)套設于連接軸上,鎖緊螺栓設置于開口鎖緊環(huán)的開口端,開口鎖緊環(huán)靠近開口端的內(nèi)側面上交錯設有彈性凸塊。
采用上述優(yōu)選的方案,連接軸鎖緊件進一步鎖緊連接軸,避免大臂傳動輪、小臂傳動輪轉動時帶動連接軸,提高結構的穩(wěn)定性。
為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果,在本發(fā)明的另一種實施方式中,在前述內(nèi)容的基礎上,上述的第一大臂連桿的兩端、第二大臂連桿的兩端、小臂連桿的兩端、以及大臂與大臂連接板和連接件的連接端設有連接軸套和保護套,連接軸套設置于保護套內(nèi),保護套為pc、abs、pp中的一種或多種組合制備而成。
采用上述優(yōu)選的方案,第一大臂連桿、第二大臂連桿、小臂連桿和大臂的連接端采用連接軸套和保護套的形式你,提高結構強度,延長使用壽命。
為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果,在本發(fā)明的另一種實施方式中,在前述內(nèi)容的基礎上,上述的大臂連接板為三角形板,三角形板的三個頂點為圓弧結構且三個頂點處設有大臂連接套。
采用上述優(yōu)選的方案,三角形板的頂點設有大臂連接套,便于安裝,也進一步提高結構強度。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。