一种用于智能机器人的手臂装置的制作方法

本发明涉及机器人的技术领域，特别涉及一种用于智能机器人的手臂装置。

背景技术：

随着科技和社会的飞速发展，机器人技术发展迅猛，种类逐渐增多，功能也越来越丰富，日益受到重视，并应用于实际生活中，使人们从中受益。服务机器人是机器人中的一种，是应用于社会服务领域的机器人。服务机器人具有十分广泛的应用范围，可以从事多方面的工作，如：清洗工作、监护工作、救援工作、维护保养工作、医用及康复工作、老年及残疾人护理工作、运输工作等。随着社会老龄化程度的逐渐加深，老年人的日常生活护理问题备受关注。通过服务机器人对老龄人的日常生活进行监护，可以替代人工完成对行动不便的老年人以及残疾人的护理工作，在很大程度上可以解决老年人的日常生活护理问题。

目前，服务机器人的灵活性及远程控制性能较低，通常通过近距离操控，完成指定目标或者任务的操作，这样就无法远程控制，远方工作的子女或亲人也无法及时了解到老年人的健康状态，为了提高服务机器人的远程控制性能，方便异地亲人及时了解老年人的生活及健康状态，有必要提出一种用于智能机器人的手臂装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于智能机器人的手臂装置，其旨在解决现有技术中服务机器人的灵活性及远程控制性能较低，对异地老年人的生活及健康状态无法及时了解的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种用于智能机器人的手臂装置，包括固定支座、第一电机、大臂、第一气缸、小臂、第二气缸、旋转气缸、机械手总成、接线盒和控制装置，所述的第一电机安装在固定支座上，所述的大臂的一端与第一电机输出轴连接，另一端与第一气缸的固定端固连，所述小臂的一端与第一气缸的伸缩杆头端固连，另一端与第二气缸的固定端固连，所述的第二气缸的伸缩杆头端与旋转气缸的固定端固连，所述的机械手总成安装在旋转气缸的输出轴头端，所述的接线盒、控制装置均固定安装在大臂上。

作为优选，所述的大臂的轴向与第一电机的输出轴轴向垂直，所述的第一气缸的伸缩杆、大臂和小臂三者的轴向相同，所述的第二气缸的伸缩杆轴向与小臂的轴向垂直。

作为优选，所述的第一电机、第一气缸、第二气缸、旋转气缸的接线均与接线盒上的接线端口连接，再通过接线盒与所述的控制装置连接。

作为优选，所述的机械手总成由固定板、爪手和检测探头构成，所述的爪手和检测探头分别固定安装在固定板的两端，所述的爪手由爪手支板、手指、连杆、转盘、驱动马达和弹簧组成，所述的检测探头上设置有温度传感器和心率传感器，所述的驱动马达、温度传感器和心率传感器上的接线均通过接线盒与控制装置通信连接。

作为优选，所述的手指的数量为两个，分别可转动安装在爪手支板的一端两侧，所述的弹簧两端分别与两个手指中部连接，所述的两个手指的头端内侧设置有防滑软垫，所述的两个手指的末端均与连杆的一端转动连接，所述的连杆的另一端与转盘的边缘处转动连接，所述的转盘与驱动马达的输出轴固连，所述的驱动马达固定安装在爪手支板的另一端。

作为优选，所述的控制装置内设置有控制芯片、电机驱动单元、电磁阀单元和无线远传单元，所述的控制芯片与电机驱动单元、电磁阀单元控制连接，所述的无线远传单元与控制芯片通信连接。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种用于智能机器人的手臂装置，结构合理，可安装在轮椅或者床头等地，采用两个伸缩式气缸，实现了手臂装置两个方向长度可调，采用旋转气缸实现了爪手和检测探头之间的切换，在需要抓取物品的时候采用爪手，在检测体温和心率的时候就采用检测探头，且检测后的数据通过控制芯片传输至无线远传单元，由无线远传单元传送至互联网云端，远在异地的亲人就可及时查看到老人的身体健康状况。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明实施例一种用于智能机器人的手臂装置的结构示意图；

图2是本发明实施例的机械手总成的结构示意图；

图3是本发明实施例的爪手总成的结构示意图；

图4是本发明实施例的检测探头的结构示意图；

图5是本发明实施例的控制装置的结构示意图。

图中：1-固定支座、2-第一电机、3-大臂、4-第一气缸、5-小臂、6-第二气缸、7-旋转气缸、8-机械手总成、81-固定板、82-爪手、821-爪手支板、822-手指、823-连杆、824-转盘、825-驱动马达、826-弹簧、827-防滑软垫、83-检测探头、831-温度传感器、832-心率传感器、9-接线盒、10-控制装置、101-控制芯片、102-电机驱动单元、103-电磁阀单元、104-无线远传单元。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

参阅图1至图5，本发明实施例提供一种用于智能机器人的手臂装置，包括固定支座1、第一电机2、大臂3、第一气缸4、小臂5、第二气缸6、旋转气缸7、机械手总成8、接线盒9和控制装置10，所述的第一电机2安装在固定支座1上，所述的大臂3的一端与第一电机2输出轴连接，另一端与第一气缸4的固定端固连，所述小臂5的一端与第一气缸4的伸缩杆头端固连，另一端与第二气缸6的固定端固连，所述的第二气缸6的伸缩杆头端与旋转气缸7的固定端固连，所述的机械手总成8安装在旋转气缸7的输出轴头端，所述的接线盒9、控制装置10均固定安装在大臂3上。

其中，所述的大臂3的轴向与第一电机2的输出轴轴向垂直，所述的第一气缸4的伸缩杆、大臂3和小臂5三者的轴向相同，所述的第二气缸6的伸缩杆轴向与小臂5的轴向垂直，所述的第一电机2、第一气缸4、第二气缸6、旋转气缸7的接线均与接线盒9上的接线端口连接，再通过接线盒9与所述的控制装置10连接。

进一步地，所述的机械手总成8由固定板81、爪手82和检测探头83构成，所述的爪手82和检测探头83分别固定安装在固定板81的两端，所述的爪手82由爪手支板821、手指822、连杆823、转盘824、驱动马达825和弹簧826组成，所述的检测探头83上设置有温度传感器831和心率传感器832，所述的驱动马达825、温度传感器831和心率传感器832上的接线均通过接线盒9与控制装置10通信连接。

具体地，所述的手指822的数量为两个，分别可转动安装在爪手支板821的一端两侧，所述的弹簧826两端分别与两个手指822中部连接，所述的两个手指822的头端内侧设置有防滑软垫827，所述的两个手指822的末端均与连杆823的一端转动连接，所述的连杆823的另一端与转盘824的边缘处转动连接，所述的转盘824与驱动马达825的输出轴固连，所述的驱动马达825固定安装在爪手支板821的另一端。

更进一步地，所述的控制装置10内设置有控制芯片101、电机驱动单元102、电磁阀单元103和无线远传单元104，所述的控制芯片101与电机驱动单元102、电磁阀单元103控制连接，所述的无线远传单元104与控制芯片101通信连接。

在本发明实施例中，控制装置10与操控盘连接，可直接在操控盘上操作，由控制装置10对各部件进行控制，实现手臂装置的运作。

本发明工作过程：

本发明一种用于智能机器人的手臂装置在工作过程中，若需要抓取物品，控制芯片101通过电磁阀单元103控制旋转气缸7输出轴旋转，旋转气缸7带动固定板81转动，固定板81带动爪手82指向目标物，控制芯片101控制电机驱动单元102和电磁阀单元103，由电机驱动单元102驱动第一电机2，由电磁阀单元103控制第一气缸4、第二气缸6，实现爪手82移动至目标前，再由控制芯片101控制电机驱动单元102带动驱动马达825运行，驱动马达825带动转盘824转动，连杆823随着转盘824的转动后拉，两个手指822随着连杆823的后拉收紧，抓取目标物后，控制芯片101控制驱动马达825停止运行，第一电机2、第一气缸4、第二气缸6运行，将目标物移送至目的地后，控制芯片101控制驱动马达825反转，两个手指822张开，目标物成功转移到目的地；若需要检测身体状况时，同样由控制芯片101通过电磁阀单元103控制旋转气缸7输出轴旋转，旋转气缸7带动固定板81转动，固定板81带动检测探头83靠近身体检测部位，由控制芯片101控制第一电机2、第一气缸4、第二气缸6将检测探头83移至身体的检测部位进行检测，检测探头83上的温度传感器831和心率传感器832将检测信息传送至控制芯片101，控制芯片101将检测信息转换成数字信号，通过无线远传单元104上传至互联网，人们就可通过互联网及时查看到被检测人员的身体状况。

本发明一种用于智能机器人的手臂装置，结构合理，可安装在轮椅或者床头等地，采用两个伸缩式气缸，实现了手臂装置两个方向长度可调，采用旋转气缸实现了爪手和检测探头之间的切换，在需要抓取物品的时候采用爪手，在检测体温和心率的时候就采用检测探头，且检测后的数据通过控制芯片传输至无线远传单元，由无线远传单元传送至互联网云端，远在异地的亲人就可及时查看到老人的身体健康状况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。