一种基于VEX机器人的多方位高效抓持结构的制作方法

一种基于vex机器人的多方位高效抓持结构
技术领域
1.本实用新型涉及机器人部件领域，具体涉及一种基于vex机器人的多方位高效抓持结构。


背景技术：

2.vex机器人是美国太空总署(nasa)、美国易安信公司(emc)、亚洲机器人联盟(asian robotics league)雪佛龙，德州仪器，诺斯罗普
·
格鲁曼公司，和其他美国公司大力支持的机器人项目，学生以及成人可以大胆发挥自己的创意，用手中的工具和材料创作出自己的机器人，vex机器人大赛是以科技为本，给所有学生提供获得科技和歼交流以及展现自己才能的平台，激发他们的科技潜能，成就他们的科技梦想。
3.在一些机器人比赛中，有各种各样的得分块，不同的得分块可供夹持的位置不同，可参见图3，要想尽可能多的得分，就需要精确控制机器人的夹持臂，而传统的机器人的机械手臂虽然自由度高，但调节到精确的位置十分困难，况且还需要根据不同的得分块调节机械手臂的位置，并且一般的机器人在组装时由于机械手臂的控制按钮较多，通常只会设计一只机械手臂，这样的机器人每次回家只能夹取一个得分块，在根据得分块数量计分的比赛中不占优势。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能同时夹持多个或者多种物体，控制简单的基于vex机器人的多方位高效抓持结构。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种基于vex机器人的多方位高效抓持结构，其特征在于，包括：
6.机架，其可以移动；
7.第一摆动臂，其设在机架前侧，其可沿竖直方向摆动；
8.第二摆动臂，其设在机架后侧，其可沿水平方向摆动；
9.两个伸缩臂，两个所述伸缩臂分别设在机架两侧，其可水平伸缩并能夹紧或松开物体；
10.控制器，其设在机架上；
11.其中，所述控制器可以单独对第一摆动臂、第二摆动臂、伸缩臂进行控制。
12.采用上述的一种基于vex机器人的多方位高效抓持结构，在比赛前，根据不同得分块的可供夹持位置分别设置第一摆动臂、第二摆动臂、伸缩臂的高度，使第一摆动臂摆到最低位置时对应较低夹持位置的得分块，第二摆动臂对应中间夹持位置的得分块，伸缩臂对应较高夹持位置的得分块，这样在比赛中，控制第一摆动臂夹取一个得分块后，改变机架的方位，控制第二摆动臂夹取第二个得分块，再改变机架的方位，控制两个伸缩臂再夹取两个得分块，这样一次回家至少可以夹取四个得分块，相对于传统的机器人优势更大。
13.本实用新型进一步设置为，所述第一摆动臂包括：
14.竖直摆动架，其包括两个平行设置的z型架，且两个z型架之间通过连接架连接；
15.固定座，其设在机架前侧上表面；
16.驱动器，其设在固定座上；
17.其中，所述竖直摆动架转动设在固定座上，所述驱动器能驱动竖直摆动架沿竖直方向摆动。
18.本实用新型进一步设置为，所述第二摆动臂包括：
19.两个水平摆动架，两个所述水平摆动架均有一端与机架水平转动连接；
20.同频转动器，其设在机架上，其两端分别与两个水平摆动架的转动连接端连接；
21.其中，所述同频转动器可以驱动两个水平摆动架的自由端相互靠近或者相互远离。
22.本实用新型进一步设置为，所述伸缩臂包括：
23.电动气缸，其连接在机架上，其输出端连接有活塞杆；
24.夹持爪，其固定在活塞杆一端，其可松开或者夹紧物体。
25.本实用新型进一步设置为，还包括：
26.转动座，其转动设在机架上；
27.其中，所述电动气缸固定在转动座上。
28.本实用新型的有益效果将在实施例中详细阐述，从而使得有益效果更加明显。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本实用新型具体实施方式结构示意图。
31.图2为本实用新型具体实施方式中第一摆动臂、第二摆动臂、两个伸缩臂分布示意图。
32.图3为机器人比赛中部分得分块的结构示意图。
33.图中标记表示为：
34.1-机架、201-竖直摆动架、202-固定座、203-驱动器、204-连接架、301-水平摆动架、302-同频转动器、401-电动气缸、402-夹持爪、403-转动座、5-控制器。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
36.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
37.如图1-图2所示，本实用新型公开了一种基于vex机器人的多方位高效抓持结构，包括：机架1，机架1用于承载机器人的其他零部件，可以作为机器人的主体结构，在机架1的底部设置有移动轮，供机架1移动，当然机架1的移动方式也可以是其他常见的机器人移动的方式；第一摆动臂，其设在机架1上表面前侧，其可沿竖直方向摆动；第二摆动臂，其设在机架1后侧，其可沿水平方向摆动；两个伸缩臂，两个所述伸缩臂分别设在机架1两侧，其可水平伸缩并能夹紧或松开物体；控制器5，其设在机架1上；控制器5可以控制机架1移动，可以控制第一摆动臂相对机架1上下摆动，可以控制第二摆动臂水平方向摆动，也可以控制两个伸缩臂单独水平伸长或缩短，并实现夹紧或松开物体。
38.该机器人比赛，允许选手在比赛前根据实际的得分块情况调节机器人的各项参数和结构，因此可以根据不同得分块的可供夹持位置调节第一摆动臂、第二摆动臂、伸缩臂的高度，由于机器人是通过各种小零件拼装起来的，调节高度只需在相应结构之间增设垫高块即可，在比赛中，控制第一摆动臂向下摆动到最低位置，然后机架1移动使前端靠近夹持位置低的得分块，第一摆动臂的前端卡入得分块后控制第一摆动臂向上摆动将得分块架起，此时机架1移动使后端靠近夹持位置位于中间的得分块，第二摆动臂水平摆动夹紧得分块，需要说明的是，有一些得分块的夹持位置是呈倾斜的，在夹紧过程中得分块会向上位移实现悬空，对于这种得分块，第二摆动臂只需水平摆动将其夹紧，就能带着得分块移动，而对于夹持位置不倾斜的得分块，还需要在第二摆动臂的基础上设置一个弹起结构，在第二摆动臂夹紧得分块后将得分块向上实现悬空；在机器人前后都夹持有得分块后，移动机架1以及控制两个伸缩臂分别夹持其他类型的得分块，在机器人夹取四个得分块后回家，这样在比赛中可以占据较大的优势。
39.在本实用新型的一个较优实施例中，所述第一摆动臂包括：竖直摆动架201，其包括两个平行设置的z型架，且两个z型架之间通过连接架204连接；固定座202，其设在机架1前侧上表面；驱动器203，其设在固定座202上；其中，所述竖直摆动架201转动设在固定座202上，所述驱动器203能驱动竖直摆动架201沿竖直方向摆动。
40.固定座202固定在机架1上表面，第一摆动臂的高度调节实际是对固定座202的高度进行调节，在固定座202与机架1之间可以增设垫高块，竖直摆动架201通过转轴转动连接在固定座202上，驱动器203控制转轴转动，驱动器203可以选用驱动电机，驱动电机通过联轴器与转轴传动连接，转轴转动过程中带着竖直摆动架201上下摆动，竖直摆动架201通过两个平行的z型架和连接架204焊接形成，相对于单个的z型架结构更加稳定。
41.在本实用新型的一个较优实施例中，所述第二摆动臂包括：两个水平摆动架301，两个所述水平摆动架301均有一端与机架1水平转动连接；同频转动器302，其设在机架1上，其两端分别与两个水平摆动架301的转动连接端连接；其中，所述同频转动器302可以驱动两个水平摆动架301的自由端相互靠近或者相互远离。
42.同频转动器302可以采用一个齿轮加两个齿条的结构，将两个齿条分别啮合连接在齿轮的两侧，在转动齿轮时，两个齿条能够相互靠近或者相互远离，将两个水平摆动架301的转动端分别连接在两个齿条上，实现两个水平摆动架301的相互靠近或者相互远离，
这样只需控制一个电机的正反转就能实现夹持和松开得分块，操作起来十分简单。
43.在本实用新型的一个较优实施例中，所述伸缩臂包括：电动气缸401，其连接在机架1上，其输出端连接有活塞杆；夹持爪402，其固定在活塞杆一端，其可松开或者夹紧物体。
44.通过控制器5控制电动气缸401输出端的活塞杆运动，实现将夹持爪402伸出或者收回，抓取得分块的过程为，先控制夹持爪402松开，控制活塞杆运动使夹持爪402靠近得分块，然后控制夹持爪402夹紧物体。
45.在本实用新型的一个较优实施例中，还包括：转动座403，其转动设在机架1上；其中，所述电动气缸401固定在转动座403上。
46.通过转动座403可以调节夹持爪402的伸出角度，对于一些在角落，机器人又难以靠近的得分块，可以转动一定角度后伸出夹持爪402进行抓持，对机器人的抓持能力进一步优化，转动座403也通过控制器5控制。
47.控制器5对每个夹持单元的控制操作都较为简单，这样既能夹持更多的得分块，操作又不复杂，这样的抓持结构在机器人比赛中具有很好的使用前景。
48.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。