一种全向式写字机器人的制作方法

1.本实用新型涉及写字机器人技术领域，尤其是涉及一种全向式写字机器人。


背景技术：

2.公知的，写字机器人是一种教学、科普设备；在教学方面，可为大学机械、电子、计算机、软件等专业开设写字机器人写字实验、绘图实验、结构学实验、装配实验、计算机应用实验、机器人绘图软件编制实验、数控编程实验等，在科普方面，可以为中小学生进行写字、绘画表演，来提高中小生的视野和兴趣；
3.目前，最常用的写字机器人为四自由度关节机器人，该机器人的握笔端只能够进行升降和平移的动作，虽然能够进行基本的书写，但是只能够写出较为方正的字体，而且书写的范围较小，写完一个字需要停顿，然后再进行下一个字的书写，书写效率较慢；因此，综上所述，目前市场上需要一种能够写出多种字体，且书写效率高的写字机器人。


技术实现要素：

4.为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种全向式写字机器人。
5.为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种全向式写字机器人，包含麦克纳姆轮底盘、旋转电机、平行四连杆式机械臂、驱动电机和写字笔；所述麦克纳姆轮底盘的顶部面设有旋转电机以及锥齿轮机构，锥齿轮机构与旋转电机的驱动端齿轮对应配合，锥齿轮机构中的锥齿轮与机械臂的尾端对应固定连接，且机械臂的尾端设有用于驱动机械臂动作的驱动电机，机械臂的头端通过装夹机构与写字笔对应连接；
7.优选的，所述锥齿轮机构由轴承座和锥齿轮对应配合构成，轴承座对应安装于麦克纳姆轮底盘的顶部面；
8.优选的，所述装夹机构包含外壳、固定轴、夹持杆和开合气缸，外壳对应安装于机械臂的头端，且外壳的底部面设有用于写字笔通过的开口，固定轴垂直安装于外壳的内顶面，固定轴的轴身转动设有两对称的夹持杆，两夹持杆分别与一开合气缸的伸缩端对应铰接，开合气缸的固定端安装于外壳的对应内侧面；
9.优选的，所述夹持杆的夹持端设有弹性胶垫；
10.优选的，所述外壳的内顶面设有用于限制写字笔位置的定位块。
11.由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
12.本实用新型公开的一种全向式写字机器人，通过麦克纳姆轮底盘能够使机器人整体实现360
°
的自由运动，从而使得本机器人写字的连贯性更强，进而提高本机器人的写字效率，通过旋转电机驱动机械臂转动，能够增加写出字体的多样性，通过驱动电机能够带动机械臂进行升降和开合的动作，从而让写字笔的写字范围更大；此外，通过装夹机构不仅能够固定夹紧写字笔，而且还能够适配不同粗细的写字笔。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图2为装夹机构的结构示意图。
15.图中：1、麦克纳姆轮底盘；2、旋转电机；3、锥齿轮机构；3.1、轴承座；3.2、锥齿轮；4、机械臂；5、驱动电机；6、装夹机构；6.1、外壳；6.2、固定轴；6.3、夹持杆；6.4、开合气缸；6.5、弹性胶垫；7、写字笔。
具体实施方式
16.通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进。
17.结合附图1
‑
2所述的一种全向式写字机器人，包含麦克纳姆轮底盘1、旋转电机2、平行四连杆式机械臂4、驱动电机5和写字笔7；通过麦克纳姆轮底盘1能够使机器人整体实现360
°
的自由运动，从而使得本机器人写字的连贯性更强，进而提高本机器人的写字效率，所述麦克纳姆轮底盘1的顶部面设有旋转电机2以及锥齿轮机构3，通过旋转电机2驱动机械臂4转动，能够增加写出字体的多样性，锥齿轮机构3与旋转电机2的驱动端齿轮对应配合，根据需要，所述锥齿轮机构3由轴承座3.1和锥齿轮3.2对应配合构成，轴承座3.1对应安装于麦克纳姆轮底盘1的顶部面，该轴承座3.1既对锥齿轮3.2起到了保护作用，又保证了锥齿轮3.2的驱动能力；锥齿轮机构3中的锥齿轮3.2与机械臂4的尾端对应固定连接，通过旋转电机2的齿轮带动锥齿轮3.2转动，然后锥齿轮3.2带动机械臂4转动，且机械臂4的尾端设有用于驱动机械臂4动作的驱动电机5，通过驱动电机5能够带动机械臂4进行升降和开合的动作，从而让写字笔7的写字范围更大，机械臂4的头端通过装夹机构6与写字笔7对应连接，从而通过各部件的配合动作来驱动写字笔7的移动，进而实现写字创作；
18.此外，所述装夹机构6包含外壳6.1、固定轴6.2、夹持杆6.3和开合气缸6.4，外壳6.1对应安装于机械臂4的头端，且外壳6.1的底部面设有用于写字笔7通过的开口，固定轴6.2垂直安装于外壳6.1的内顶面，固定轴6.2的轴身转动设有两对称的夹持杆6.3，且夹持杆6.3的夹持端与写字笔7的外壁对应配合，两夹持杆6.3分别与一开合气缸6.4的伸缩端对应铰接，通过两开合气缸6.4的同步动作，实现夹持杆6.3的开合动作，继而完成对写字笔7的夹持和放松，开合气缸6.4的固定端安装于外壳6.1的对应内侧面，特别的，所述夹持杆6.3的夹持端设有弹性胶垫6.5，该弹性胶垫6.5能够适配不同直径的写字笔7，根据需要，所述外壳6.1的内顶面设有用于限制写字笔7位置的定位块，从而保证同样长度的写字笔7尾端位于同一水平面，减少后续操作的难度，另外，本装夹机构6还能够安装搬运夹具、钻孔器、切割刀、焊接枪等设备，从而让本机器人能够完成其他的工业操作。
19.本实用新型未详述部分为现有技术。


技术特征：
1.一种全向式写字机器人，其特征是：包含麦克纳姆轮底盘（1）、旋转电机（2）、平行四连杆式机械臂（4）、驱动电机（5）和写字笔（7）；所述麦克纳姆轮底盘（1）的顶部面设有旋转电机（2）以及锥齿轮机构（3），锥齿轮机构（3）与旋转电机（2）的驱动端齿轮对应配合，锥齿轮机构（3）中的锥齿轮（3.2）与机械臂（4）的尾端对应固定连接，且机械臂（4）的尾端设有用于驱动机械臂（4）动作的驱动电机（5），机械臂（4）的头端通过装夹机构（6）与写字笔（7）对应连接。2.如权利要求1所述的全向式写字机器人，其特征是：所述锥齿轮机构（3）由轴承座（3.1）和锥齿轮（3.2）对应配合构成，轴承座（3.1）对应安装于麦克纳姆轮底盘（1）的顶部面。3.如权利要求1所述的全向式写字机器人，其特征是：所述装夹机构（6）包含外壳（6.1）、固定轴（6.2）、夹持杆（6.3）和开合气缸（6.4），外壳（6.1）对应安装于机械臂（4）的头端，且外壳（6.1）的底部面设有用于写字笔（7）通过的开口，固定轴（6.2）垂直安装于外壳（6.1）的内顶面，固定轴（6.2）的轴身转动设有两对称的夹持杆（6.3），两夹持杆（6.3）分别与一开合气缸（6.4）的伸缩端对应铰接，开合气缸（6.4）的固定端安装于外壳（6.1）的对应内侧面。4.如权利要求3所述的全向式写字机器人，其特征是：所述夹持杆（6.3）的夹持端设有弹性胶垫（6.5）。5.如权利要求3所述的全向式写字机器人，其特征是：所述外壳（6.1）的内顶面设有用于限制写字笔（7）位置的定位块。

技术总结
一种全向式写字机器人，包含麦克那姆轮底盘、旋转电机、平行四连杆式机械臂、驱动电机进和写字笔；所述麦克纳姆轮底盘的顶部面设有旋转电机，以及与旋转电机对的驱动端齿轮对应配合的锥齿轮机构，锥齿轮机构中的锥齿轮与机械臂的尾端对应固定连接，且机械臂的尾端设有用于驱动机械臂动作的驱动电机，机械臂的头端通过装夹机构与写字笔对应连接；且本机器人能够写出多种字体，且书写效率高。且书写效率高。且书写效率高。


技术研发人员：向华安 王浩 焦郑瑞 王荣昌
受保护的技术使用者：洛阳安怀达智能科技有限公司
技术研发日：2020.12.30
技术公布日：2021/10/8