一种用于水果采摘机器人的电机多级调速传动机构的制作方法

本发明涉及电机设备领域，特别涉及机器人电机传动机构技术领域，具体的说是一种用于水果采摘机器人的电机多级调速传动机构。

背景技术：

在我们生活中，苹果、梨、橘子、橙子等水果随处可见，由于消费者对水果的需求量越来越大，种植水果的人越来越多，为了加快水果采摘的效率，大部分水果种植户都用上了水果采摘机器人来替换人工采摘，大大提高了采摘效率，提高了种植收入，但是现有的水果采摘机器人都比较昂贵，其主要原因是水果采摘机器人驱动各关节电机采用的传动机构数量较多，成本比较昂贵，因此如何有效的降低电机传动机构生产成本是目前广大机电厂家一直在研发的方向。

现有一些电机传动机构的设计比较复杂，例如一些变速器，其内部齿轮结构十分复杂，在实现其功能的同时，由于过多的齿轮传动，导致机械能的转换率下降，而且由于这些复杂的机构使得加工安装的程序复杂，导致生产成本较高。本发明提供一种用于水果采摘机器人的电机多级调速传动机构，较少齿轮数量，简化了传动结构，设计了两组固定盘和安装槽来调节齿轮和转轴的位置，这样以电机为驱动，利用该传动机构可以实现减速，等速和增速的功能，而且大大简化了传统变速器的结构，降低了生产成本，同时在不降低水果采摘效率的情况下降低了水果种植户的成本。

技术实现要素：

针对现有技术设备在解决上述问题，但是仍是有很多问题和不足需要继续改善，本发明提供一种用于水果采摘机器人的电机多级调速传动机构，较少齿轮数量，简化了传动结构，设计了两组固定盘和安装槽来调节齿轮和转轴的位置，这样以电机为驱动，利用该传动机构可以实现减速，等速和增速的功能，而且大大简化了传统变速器的结构，降低了生产成本，同时在不降低水果采摘效率的情况下降低了水果种植户的成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于水果采摘机器人的电机多级调速传动机构，包括电机箱、一号固定盖、二号固定盖、传动机构和三号固定盖。

所述的电机箱安装在一号固定盖上，电机箱内安装有电机，电机作为驱动力，电机箱内设有控制装置，用来控制电机的运转；所述的一号固定盖上设有连接臂、一号固定螺丝和二号固定螺丝；所述的连接臂连接在一号固定盖和二号固定盖之间；所述的一号固定盖和二号固定盖之间通过一号固定螺丝固定；所述的电机箱与一号固定盖之间通过二号固定螺丝固定；一号固定盖主要起固定作用。

所述的二号固定盖上设有一号安装槽、一号固定盘、二号固定盘、转盘、三号固定盘、一号卡盘、四号固定盘、二号安装槽和一号安装孔；所述的一号固定盘形状为圆盘形；所述的二号固定盘安装在一号安装孔上；所述的一号卡盘上设有二号安装孔和卡槽；所述的四号固定盘安装在卡槽内，四号固定盘的下端为矩形，其上部分为圆柱形；二号固定盖和一号固定盖相配合，主要作用是用来固定传动机构。

所述的传动机构上设有一号齿轮、二号齿轮、三号齿轮、一号转轴、二号转轴、四号齿轮、五号齿轮、三号转轴和四号转轴；所述的一号齿轮与二号齿轮相啮合，一号齿轮与电机相连接；所述的二号齿轮和三号齿轮分别安装在一号转轴，且二号齿轮比三号齿轮的尺寸大；所述的一号转轴安装在一号固定盖上；所述的二号转轴安装在二号固定盖上，二号固定盘安装在二号转轴上；所述的四号齿轮安装在二号转轴上；所述的五号齿轮安装在三号转轴上，五号齿轮与三号齿轮相啮合；所述的三号转轴安装在二号固定盖上，三号转轴上设有六号齿轮；所述的四号转轴上设有七号齿轮，四号转轴安装在四号固定盘内；所述的一号齿轮与二号齿轮的传动比为1/2；所述的二号齿轮与四号齿轮的传动比为4/1；所述的三号齿轮与五号齿轮的传动比为1/2；所述的五号齿轮与四号齿轮的传动比为2/1；所述的七号齿轮与六号齿轮的传动比为2/1,七号齿轮与五号齿轮的传动比为1/4。

本发明中一号安装槽的作用是让二号转轴可以在其内改变位置，一号安装槽的两端为半圆形，二号转轴在安装不同的两端，四号齿轮分别对应与二号齿轮和五号齿轮相啮合，其中一号齿轮与电机相连接，一号齿轮与二号齿轮的传动比为1/2，二号齿轮与四号齿轮的传动比为4/1,三号齿轮与五号齿轮的传动比为1/2，五号齿轮与四号齿轮的传动比为2/1，当四号齿轮与二号齿轮相啮合时，计算可知，四号齿轮的转速为电机转速的两倍；当四号齿轮与五号齿轮相啮合时，计算可知，四号齿轮的转速为电机转速的一半。二号安装槽的结构与一号安装槽相同，二号安装槽的作用是让四号转轴可以在其内改变位置，使七号齿轮分别与五号齿轮和六号齿轮相啮合，以此来改变四号转轴的转速。四号转轴安装在四号固定盘内，四号固定盘可以在一号卡盘的卡槽内调节位置，当调节到合适位置时，二号安装孔安装螺丝来固定四号固定盘的位置。

所述的三号固定盖安装在一号固定盖上，三号固定盖上设有二号卡盘和五号固定盘；所述的二号卡盘的结构与一号卡盘完全相同。五号固定盘作用是辅助四号固定盘调节四号转轴的位置。

优选的，所述的一号安装孔的数量为八个，八个一号安装孔分为两组，其分别设在一号安装槽的两端，这样是方便调节二号固定盘来改变二号转轴在一号安装槽内的位置。

优选的，所述的一号安装槽两端为半圆形，其中间部分为矩形，这样是方便二号转轴在一号安装槽内改变位置。

优选的，所述的一号固定盘和三号固定盘分别安装在三号转轴上，其中一号固定盘安装在二号固定盖的外侧，三号固定盘安装在二号固定盖的内侧，由于三号转轴上的五号齿轮尺寸较大，为了保证其运转时的稳定性，本发明采用内外盘来安装固定。

在使用时，电机驱动一号齿轮转动，一号齿轮带动二号齿轮转动，二号齿轮则带动一号转轴转动，一号转轴则带动三号齿轮转动，三号齿轮带动五号齿轮运动，五号齿轮则带动三号转轴运动，根据传动比计算可知，三号转轴的转速为电机转速的1/4,实现减速的功能；通过调节二号固定盘来改变二号转轴在一号安装槽内的位置，使四号齿轮可以分别与二号齿轮和五号齿轮相啮合，当四号齿轮与二号齿轮相啮合时，由传动比计算可知，四号齿轮的转速为电机转速的两倍，二号转轴的转速为电机转速的两倍，实现加速功能；当四号齿轮与五号齿轮相啮合时，由传动比计算可知，四号齿轮的转速为电机转速的一半，二号转轴的转速为电机转速的一半，实现减速功能；通过四号固定盘来改变四号转轴在二号安装槽内的位置，使七号齿轮可以分别与六号齿轮和五号齿轮相啮合，当七号齿轮与六号齿轮相啮合时，由传动比计算可知，七号齿轮的转速为电机转速的1/8，四号转轴的转速为电机转速的1/8，实现减速功能；当七号齿轮与五号齿轮相啮合时，由传动比计算可知，四号齿轮的转速为电机转速相同，四号转轴的转速为电机转速相同，实现同步等速运转；最后通过二号转轴、三号转轴和四号转轴给其他机构传递出动力，实现变速的功能。

本发明的有益效果是：本发明提供一种用于水果采摘机器人的电机多级调速传动机构，较少齿轮数量，简化了传动结构，设计了两组固定盘和安装槽来调节齿轮和转轴的位置，这样以电机为驱动，利用该传动机构可以实现减速，等速和增速的功能，而且大大简化了传统变速器的结构，降低了生产成本，同时在不降低水果采摘效率的情况下降低了水果种植户的成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1、图2、图3是本发明的结构示意图；

图4是本发明的正视图；

图5是本发明去除二号固定盖之后的结构示意图；

图6是本发明的侧视图；

图中：电机箱(1)、一号固定盖(2)、二号固定盖(3)、传动机构(4)、三号固定盖(5)、连接臂(21)、一号固定螺丝(22)、二号固定螺丝(23)、一号安装槽(31)、一号固定盘(32)、二号固定盘(33)、转盘(34)、三号固定盘(35)、一号卡盘(36)、四号固定盘(37)、二号安装槽(38)、一号安装孔(39)、一号齿轮(41)、二号齿轮(42)、三号齿轮(43)、一号转轴(44)、二号转轴(45)、四号齿轮(46)、五号齿轮(47)、三号转轴(48)、四号转轴(49)、二号安装孔(361)、卡槽(362)、六号齿轮(481)、七号齿轮(491)。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图6所示，一种用于水果采摘机器人的电机多级调速传动机构，包括电机箱1、一号固定盖2、二号固定盖3、传动机构4和三号固定盖5。

所述的电机箱1安装在一号固定盖2上，电机箱1内安装有电机，电机作为驱动力，电机箱1内设有控制装置，用来控制电机的运转；所述的一号固定盖2上设有连接臂21、一号固定螺丝22和二号固定螺丝23；所述的连接臂21连接在一号固定盖2和二号固定盖3之间；所述的一号固定盖2和二号固定盖3之间通过一号固定螺丝22固定；所述的电机箱1与一号固定盖2之间通过二号固定螺丝23固定；一号固定盖2主要起固定作用。

所述的二号固定盖3上设有一号安装槽31、一号固定盘32、二号固定盘33、转盘34、三号固定盘35、一号卡盘36、四号固定盘37、二号安装槽38和一号安装孔39；所述的一号固定盘32形状为圆盘形；所述的二号固定盘33安装在一号安装孔36上；所述的一号卡盘36上设有二号安装孔361和卡槽362；所述的四号固定盘37安装在卡槽362内，四号固定盘37的下端为矩形，其上部分为圆柱形；二号固定盖3和一号固定盖2相配合，主要作用是用来固定传动机构4。

所述的传动机构4上设有一号齿轮41、二号齿轮42、三号齿轮43、一号转轴44、二号转轴45、四号齿轮46、五号齿轮47、三号转轴48和四号转轴49；所述的一号齿轮41与二号齿轮42相啮合，一号齿轮41与电机相连接；所述的二号齿轮42和三号齿轮43分别安装在一号转轴44，且二号齿轮42比三号齿轮43的尺寸大；所述的一号转轴44安装在一号固定盖2上；所述的二号转轴45安装在二号固定盖3上，二号固定盘33安装在二号转轴45上；所述的四号齿轮46安装在二号转轴45上；所述的五号齿轮47安装在三号转轴48上，五号齿轮47与三号齿轮43相啮合；所述的三号转轴48安装在二号固定盖3上，三号转轴48上设有六号齿轮481；所述的四号转轴49上设有七号齿轮491，四号转轴49安装在四号固定盘37内；所述的一号齿轮41与二号齿轮42的传动比为1/2；所述的二号齿轮42与四号齿轮46的传动比为4/1；所述的三号齿轮43与五号齿轮47的传动比为1/2；所述的五号齿轮47与四号齿轮46的传动比为2/1；所述的七号齿轮491与六号齿轮481的传动比为2/1,七号齿轮491与五号齿轮47的传动比为1/4。

本发明中一号安装槽31的作用是让二号转轴45可以在其内改变位置，一号安装槽31的两端为半圆形，二号转轴45在安装不同的两端，四号齿轮46分别对应与二号齿轮42和五号齿轮47相啮合，其中一号齿轮41与电机相连接，一号齿轮41与二号齿轮42的传动比为1/2，二号齿轮42与四号齿轮46的传动比为4/1,三号齿轮43与五号齿轮47的传动比为1/2，五号齿轮47与四号齿轮46的传动比为2/1，当四号齿轮46与二号齿轮42相啮合时，计算可知，四号齿轮46的转速为电机转速的两倍；当四号齿轮46与五号齿轮47相啮合时，计算可知，四号齿轮46的转速为电机转速的一半。二号安装槽38的结构与一号安装槽31相同，二号安装槽38的作用是让四号转轴49可以在其内改变位置，使七号齿轮491分别与五号齿轮47和六号齿轮481相啮合，以此来改变四号转轴49的转速。四号转轴49安装在四号固定盘37内，四号固定盘37可以在一号卡盘36的卡槽362内调节位置，当调节到合适位置时，二号安装孔361可以安装螺丝来固定四号固定盘37的位置。

所述的三号固定盖5安装在一号固定盖2上，三号固定盖5上设有二号卡盘51和五号固定盘52；所述的二号卡盘51的结构与一号卡盘36完全相同。五号固定盘52作用是辅助四号固定盘37调节四号转轴49的位置。

所述的一号安装孔36的数量为八个，八个一号安装孔36分为两组，其分别设在一号安装槽31的两端，这样是方便调节二号固定盘33来改变二号转轴45在一号安装槽31内的位置。

所述的一号安装槽31两端为半圆形，其中间部分为矩形，这样是方便二号转轴45在一号安装槽31内改变位置。

所述的一号固定盘32和三号固定盘35分别安装在三号转轴48上，其中一号固定盘32安装在二号固定盖3的外侧，三号固定盘35安装在二号固定盖3的内侧，由于三号转轴48上的五号齿轮47尺寸较大，为了保证其运转时的稳定性，本发明采用这种内外盘来安装固定。

本实施例一种用于水果采摘机器人的电机多级调速传动机构在使用时，电机驱动一号齿轮41转动，一号齿轮41带动二号齿轮42转动，二号齿轮42则带动一号转轴44转动，一号转轴44则带动三号齿轮43转动，三号齿轮43带动五号齿轮47运动，五号齿轮47则带动三号转轴48运动，根据传动比计算可知，三号转轴48的转速为电机转速的1/4,实现减速的功能；通过调节二号固定盘33来改变二号转轴45在一号安装槽31内的位置，使四号齿轮46可以分别与二号齿轮42和五号齿轮47相啮合，当四号齿轮46与二号齿轮42相啮合时，由传动比计算可知，四号齿轮46的转速为电机转速的两倍，二号转轴45的转速为电机转速的两倍，实现加速功能；当四号齿轮46与五号齿轮47相啮合时，由传动比计算可知，四号齿轮46的转速为电机转速的一半，二号转轴45的转速为电机转速的一半，实现减速功能；通过四号固定盘37来改变四号转轴49在二号安装槽38内的位置，使七号齿轮491可以分别与六号齿轮481和五号齿轮47相啮合，当七号齿轮491与六号齿轮481相啮合时，由传动比计算可知，七号齿轮491的转速为电机转速的1/8，四号转轴49的转速为电机转速的1/8，实现减速功能；当七号齿轮491与五号齿轮47相啮合时，由传动比计算可知，四号齿轮46的转速为电机转速相同，四号转轴49的转速为电机转速相同，实现同步等速运转。最后通过二号转轴45、三号转轴48和四号转轴49给其他机构传递出动力，实现变速的功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。