一种基于机械臂和气动系统的木偶剧演示装置的制作方法

[0001]
本发明涉及科普展示装置领域，尤其涉及一种基于机械臂和气动系统的木偶剧演示装置。


背景技术：

[0002]
多轴机械臂是一种能够实现自动控制的、可重复编程的、多用途的操作机械，被广泛应用于点胶、滴塑、喷涂、码垛、分拣、包装、焊接、金属加工、搬运、上下料、装配、印刷等常见的工业生产领域，在替代人工、提高生产效率、稳定产品质量等方面具备显著的应用价值。气动系统也是生产过程自动化和机械化最有效手段之一，其具有结构简单轻便、工作介质环保、灵活性强、安全性高等优点。
[0003]
目前对多轴机械臂和气动系统的科普展示主要是展示其精准控制、高速机动、灵活稳定等特性，或者用各种造型的服务机器人模拟生活服务场景，更多的是对其专业应用领域的还原再现，展示方式趣味性、艺术性不强，对儿童观众的亲和力不足。
[0004]
为克服上述展示装置的缺点，亟需研究一种科普展示装置，以科学和艺术相结合的展示方式，增强展示的趣味性，提升儿童观众对机械科学的兴趣。


技术实现要素：

[0005]
本发明提供一种基于机械臂和气动系统的木偶剧演示装置，以解决目前机械臂和气动系统展示装置缺乏趣味性、艺术性，对儿童观众亲和力不足的缺点。
[0006]
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007]
一种基于机械臂和气动系统的木偶剧演示装置，包括展台、背景板、按钮、音箱、舞台灯、至少一个木偶、四轴机械臂、四轴气动系统和中央控制器，所述四轴机械臂与所述木偶连接，用于驱动所述木偶的身体进行动作，所述四轴气动系统与所述木偶连接，用于控制所述木偶的手臂进行动作，所述四轴机械臂和所述四轴气动系统均与所述中央控制器电性连接。
[0008]
可选地，所述木偶的躯干与所述四轴机械臂的顶端连接，所述四轴机械臂的第一轴、第二轴和第三轴用于控制木偶水平、竖直移动，所述四轴机械臂的第四轴用于控制木偶转动。
[0009]
可选地，所述四轴气动系统包括二个水平气动推杆和二个竖直气动推杆，以一个所述水平气动推杆和一个所述竖直气动推杆为一组控制所述木偶的单侧手臂。。
[0010]
可选地，所述展台的侧面设有观察窗，所述观察窗用于观察所述木偶剧演示装置的机械控制结构。
[0011]
可选地，所述音箱设于所述展台的两侧，所述音箱与所述中央控制器电性连接。
[0012]
可选地，所述舞台灯设于所述背景板顶端内侧，所述舞台灯与所述中央控制器电性连接。
[0013]
可选地，所述按钮为启动按钮，与所述中央控制器电性连接。
[0014]
可选地，所述背景板设于所述展台上方后侧，与所述展台活动连接。
[0015]
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
[0016]
上述基于机械臂和气动系统的木偶剧演示装置，通过中央控制器控制机械臂和气动系统，控制木偶按照预设剧本程序在展台上协调动作，结合背景板、灯光、音响效果，完成一场精彩的木偶剧表演；通过展台侧面的观察窗，还可以直观地观察机械臂和气动系统的运作全过程。所述装置以科学和艺术相结合的展示方式，生动有趣地展示了机械科学的魅力，展示效果好，维护便利，趣味性强，解决了目前机械臂和气动系统展示装置缺乏趣味性、艺术性，对儿童观众亲和力不足的缺点。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]
图1为本发明基于机械臂和气动系统的木偶剧演示装置的结构示意图；
[0019]
图2为本发明的木偶驱动模块的结构示意图。
具体实施方式
[0020]
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0021]
如图1和图2所示，一种基于机械臂和气动系统的木偶剧演示装置，包括展台1、背景板2、按钮3、音箱4、舞台灯、至少一个木偶5、四轴机械臂6、四轴气动系统7和中央控制器，四轴机械臂6与木偶5连接，用于驱动木偶5的身体进行动作，其中，木偶5的足底与四轴机械臂6的顶端连接，四轴机械臂6的第一轴、第二轴和第三轴用于控制木偶5水平、竖直移动，四轴机械臂6的第四轴用于控制木偶5足底的电机进行转动。四轴气动系统7与木偶5连接，用于控制木偶5的手臂进行动作，所述四轴气动系统7包括二个水平气动推杆和二个竖直气动推杆，以一个所述水平气动推杆和一个所述竖直气动推杆为一组控制所述木偶的单侧手臂随剧本做出相应的动作。
[0022]
四轴机械臂6和四轴气动系统7均与所述中央控制器电性连接，中央控制器可依据设定的程序，控制四轴机械臂6和四轴气动系统7在不同的时间点进行设定的动作，进而完成一出木偶剧中木偶需完成的全部动作。
[0023]
如图1所示，展台1侧面设有观察窗8，观察窗8用于观察所述木偶剧演示装置的机械控制结构，观众可以在展台前看完木偶剧表演后，再对比木偶剧表演情景从观察窗8观察机械装置的运作过程。
[0024]
如图1所示，音箱4设于展台1的两侧，音箱4与所述中央控制器电性连接，由中央控制器控制根据木偶剧情在合适的时间点播放木偶剧的背景音乐和人偶配音。
[0025]
如图1所示，所述舞台灯设于背景板2的顶端内侧，所述舞台灯与所述中央控制器电性连接，由中央控制器根据木偶剧情在合适的时间点进行舞台灯光的变换，渲染舞台氛围。
[0026]
如图1所示，按钮3为启动按钮，与所述中央控制器电性连接，用于开启和停止木偶剧演示装置。
[0027]
如图1所示，背景板2设于展台1上方后侧，与展台1活动连接，便于木偶剧演示装置依据剧情更换背景，以及拆装运输。
[0028]
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
[0029]
上述基于机械臂和气动系统的木偶剧演示装置，通过中央控制器控制机械臂和气动系统，控制木偶按照预设剧本程序在展台上协调动作，结合背景板、灯光、音响效果，完成一场精彩的木偶剧表演；通过展台侧面的观察窗，还可以直观地观察机械臂和气动系统的运作全过程。所述装置以科学和艺术相结合的展示方式，生动有趣地展示了机械科学的魅力，展示效果好，维护便利，趣味性强，解决了目前机械臂和气动系统展示装置缺乏趣味性、艺术性，对儿童观众亲和力不足的缺点。
[0030]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。