一种高精度智能指纹识别机器人的制作方法

本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种高精度智能指纹识别机器人。

背景技术：

智能机器人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央处理器，这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是，这样的计算机可以进行按目的安排的动作。

指纹考勤机是通过采集指纹信息实现身份认证的考勤设备，现有的指纹考勤机在使用过程中，表面易产生灰尘，而灰尘则会影响指纹识别的精确度，降低了实用性，不仅如此，现有的指纹考勤机属于电子设备，长时间使用后会产生较多的热量，而热量会缩短指纹考勤机的使用寿命。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种高精度智能指纹识别机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高精度智能指纹识别机器人，包括箱体和识别器，所述箱体的形状为长方体，所述识别器设置在箱体内的底部，所述箱体上设有识别机构和除尘机构；

所述识别机构包括识别组件和两个辅助组件；

所述识别组件包括移动管、气管、玻璃盘、滤网、第一单向阀和第二单向阀，所述箱体的顶部设有安装孔和进气孔，所述移动管竖向穿过安装孔且与识别器正对设置，所述移动管与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述玻璃盘设置在移动管内且与移动管同轴设置，所述玻璃盘与移动管内的顶端密封且固定连接，所述玻璃盘的顶部与移动管的顶端处于同一平面，所述气管与移动管平行且穿过进气孔，所述气管与进气孔的内壁密封且固定连接，所述滤网安装在气管内的顶端，所述气管的顶端与移动管的顶端处于同一平面，所述第一单向阀安装在气管内，所述箱体的一侧设有出气孔，所述第二单向阀安装在出气孔内，所述辅助组件以移动管的轴线为中心周向均匀分布在箱体内；

所述辅助组件包括移动块、导杆、弹簧和辅助单元，所述移动块固定在移动管的外壁且与箱体内的顶部抵靠，所述移动块上设有导孔，所述导杆与移动管平行，所述导杆穿过导孔且与导孔的内壁滑动连接，所述导杆的顶端固定在箱体内的顶部，所述移动块的第一通过弹簧与导杆的底端连接，所述辅助单元设置在移动块的底部；

所述辅助单元包括搅棒、转动轴、第一轴承、转动齿轮和齿条，所述转动轴的轴线与移动管的轴线垂直且相交，所述搅棒的轴线与转动轴的轴线垂直且相交，所述搅棒的中端固定在转动轴的远离移动管轴线的一端，所述转动齿轮安装在转动轴的另一端，所述齿条与转动齿轮啮合且固定在移动块上，所述第一轴承的内圈安装在转动轴上，所述第一轴承的外圈与箱体的内壁固定连接；

所述除尘机构包括动力组件和除尘组件；

所述除尘组件包括固定杆、第二轴承、红外线传感器和转动盘，所述固定杆与移动管平行且位于移动管和气管之间，所述固定杆的底端固定在箱体的顶部，所述红外线传感器固定在固定杆的顶端，所述第二轴承的内圈安装在固定杆上，所述转动盘与移动管同轴设置且位于移动管的上方，所述转动盘的底部均匀铺设有毛刷，所述移动管的顶端和玻璃盘的顶部均与毛刷抵靠，所述转动盘位于固定杆的靠近移动管的一侧且与第二轴承的外圈固定连接；

所述动力组件包括驱动电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动电机固定在箱体的顶部且与驱动齿轮传动连接，所述从动齿轮安装在第二轴承的外圈且与驱动齿轮啮合，所述箱体内设有plc，所述红外线传感器和驱动电机均与plc电连接。

作为优选，为了提高驱动电机的驱动力，所述驱动电机为伺服电机。

作为优选，为了便于导杆的安装，所述导杆的两端均设有倒角。

作为优选，为了减小导杆与导孔内壁之间的摩擦力，所述导杆上涂有润滑油。

作为优选，为了减小移动管与安装孔内壁之间的间隙，所述安装孔的内壁上涂有密封脂。

作为优选，为了节能，所述箱体的顶部设有光伏板。

作为优选，为了实现缓冲和减振，所述移动块的制作材料为橡胶。

作为优选，为了延长箱体的使用寿命，所述箱体上设有防腐镀锌层。

作为优选，为了降噪，所述箱体内的底部设有两个吸音板，所述吸音板与搅棒一一对应。

作为优选，为了提高箱体的稳定性，所述箱体的底部设有吸盘。

本发明的有益效果是，该高精度智能指纹识别机器人通过识别机构实现了指纹识别的功能，与现有的识别机构相比，该指纹识别还可以实现散热的功能，而且通过箱体内空气的搅拌，散热功能更好，实用性更强，不仅如此，还通过除尘机构实现了清除玻璃盘上灰尘的功能，防止玻璃盘上的灰尘影响识别精度，与现有的除尘机构相比，该除尘机构还可以清除滤网上的灰尘，防止滤网堵塞，实用性更强。

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是本发明的高精度智能指纹识别机器人的结构示意图；

图2是图1的a部放大图；

图3是本发明的高精度智能指纹识别机器人的辅助单元的结构示意图；

图4是本发明的高精度智能指纹识别机器人的除尘机构的结构示意图；

图中：1.箱体，2.识别器，3.移动管，4.气管，5.玻璃盘，6.滤网，7.第一单向阀，8.第二单向阀，9.移动块，10.导杆，11.弹簧，12.搅棒，13.转动轴，14.第一轴承，15.转动齿轮，16.齿条，17.固定杆，18.第二轴承，19.红外线传感器，20.转动盘，21.驱动电机，22.驱动齿轮，23.从动齿轮，24.光伏板，25.吸音板，26.吸盘，27.毛刷。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-3所示，一种高精度智能指纹识别机器人，包括箱体1和识别器2，所述箱体1的形状为长方体，所述识别器2设置在箱体1内的底部，所述箱体1上设有识别机构和除尘机构；

所述识别机构包括识别组件和两个辅助组件；

所述识别组件包括移动管3、气管4、玻璃盘5、滤网6、第一单向阀7和第二单向阀8，所述箱体1的顶部设有安装孔和进气孔，所述移动管3竖向穿过安装孔且与识别器2正对设置，所述移动管3与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述玻璃盘5设置在移动管3内且与移动管3同轴设置，所述玻璃盘5与移动管3内的顶端密封且固定连接，所述玻璃盘5的顶部与移动管3的顶端处于同一平面，所述气管4与移动管3平行且穿过进气孔，所述气管4与进气孔的内壁密封且固定连接，所述滤网6安装在气管4内的顶端，所述气管4的顶端与移动管3的顶端处于同一平面，所述第一单向阀7安装在气管4内，所述箱体1的一侧设有出气孔，所述第二单向阀8安装在出气孔内，所述辅助组件以移动管3的轴线为中心周向均匀分布在箱体1内；

所述辅助组件包括移动块9、导杆10、弹簧11和辅助单元，所述移动块9固定在移动管3的外壁且与箱体1内的顶部抵靠，所述移动块9上设有导孔，所述导杆10与移动管3平行，所述导杆10穿过导孔且与导孔的内壁滑动连接，所述导杆10的顶端固定在箱体1内的顶部，所述移动块9的第一通过弹簧11与导杆10的底端连接，所述辅助单元设置在移动块9的底部；

所述辅助单元包括搅棒12、转动轴13、第一轴承14、转动齿轮15和齿条16，所述转动轴13的轴线与移动管3的轴线垂直且相交，所述搅棒12的轴线与转动轴13的轴线垂直且相交，所述搅棒12的中端固定在转动轴13的远离移动管3轴线的一端，所述转动齿轮15安装在转动轴13的另一端，所述齿条16与转动齿轮15啮合且固定在移动块9上，所述第一轴承14的内圈安装在转动轴13上，所述第一轴承14的外圈与箱体1的内壁固定连接；

使用者将手指放置在玻璃盘5的顶部并向下按压，即可以使移动管3带动移动块9在导杆10上向下移动，并使弹簧11压缩，此时，手指上的指纹显示在玻璃盘5上，通过识别器2实现对指纹信息进行收集并分析，即可以实现指纹识别，随后，手指从玻璃盘5上移开，在弹簧11的弹性作用下使移动块9复位，即可以使移动管3带动玻璃盘5实现复位，这里，当移动管3向下移动时，则可以使移动管3内的空气输送至箱体1内，而通过第一单向阀7的单向特性，使箱体1内的空气无法从气管4排出，且箱体1内的空气只能从出气孔排出，当移动管3向上移动时，则可以使箱体1内的气压减小，此时通过第二单向阀8的单向特性，使箱体1外部的空气无法从第二单向阀8输送至箱体1内，且只能使箱体1外部的空气从气管4输送至箱体1内，并通过滤网6可以实现灰尘的截留，通过箱体1内空气的定向流动，则可以使箱体1内的热量排出，实现了散热，而通过移动块9的移动带动齿条16实现同步移动，即可以使转动齿轮15带动转动轴13在第一轴承14的支撑作用下转动，并带动搅棒12转动，通过搅棒12的转动可以实现搅拌箱体1内空气的功能，从而可以使从气管4输送至箱体1内的空气可以均匀分布在箱体1内，便于吸收箱体1内的热量，而且，通过空气的搅拌，还可以提升热量分布在箱体1内的均匀度，便于箱体1内热量的排出，防止箱体1内局部温度过高而影响散热效果。

如图4所示，所述除尘机构包括动力组件和除尘组件；

所述除尘组件包括固定杆17、第二轴承18、红外线传感器19和转动盘20，所述固定杆17与移动管3平行且位于移动管3和气管4之间，所述固定杆17的底端固定在箱体1的顶部，所述红外线传感器19固定在固定杆17的顶端，所述第二轴承18的内圈安装在固定杆17上，所述转动盘20与移动管3同轴设置且位于移动管3的上方，所述转动盘20的底部均匀铺设有毛刷27，所述移动管3的顶端和玻璃盘5的顶部均与毛刷27抵靠，所述转动盘20位于固定杆17的靠近移动管3的一侧且与第二轴承18的外圈固定连接；

所述动力组件包括驱动电机21、驱动齿轮22和从动齿轮23，所述驱动电机21固定在箱体1的顶部且与驱动齿轮22传动连接，所述从动齿轮23安装在第二轴承18的外圈且与驱动齿轮22啮合，所述箱体1内设有plc，所述红外线传感器19和驱动电机21均与plc电连接。

当手指移动至转动盘20的上方上，红外线传感器19检测到信号并传递至plc，plc即可编程逻辑控制器，主要是用来实现中央数据处理，从而可以使plc控制驱动电机21启动，即可以使驱动齿轮22带动从动齿轮23转动，并使第二轴承18的外圈转动180度，从而可以使转动盘20与第二轴承18的外圈实现同步转动，这里，毛刷27可以在滤网6上滑动，即可以使毛刷27清除滤网6上截留的灰尘，防止滤网6上灰尘过大而导致滤网6堵塞，当手指从玻璃盘5上移开后，红外线传感器19检测的信号消失，此时，plc控制驱动电机21使驱动齿轮22反向转动，即可以使转动盘20反向转动实现复位，且通过毛刷27在玻璃盘5上的移动，可以清除玻璃盘5上的灰尘，防止灰尘影响识别器2对指纹信号的收集，提高了指纹识别精度。

作为优选，为了提高驱动电机21的驱动力，所述驱动电机21为伺服电机。

伺服电机具有过载能力强的特点，从而可以提高驱动电机21的驱动力。

作为优选，为了便于导杆10的安装，所述导杆10的两端均设有倒角。

倒角的作用是减小导杆10穿过导孔时的口径，起到了便于安装的效果。

作为优选，为了减小导杆10与导孔内壁之间的摩擦力，所述导杆10上涂有润滑油。

润滑油的作用是提升导杆10与导孔内壁之间的摩擦力，提高移动块9移动的流畅性。

作为优选，为了减小移动管3与安装孔内壁之间的间隙，所述安装孔的内壁上涂有密封脂。

密封脂的作用是减小移动管3与安装孔内壁之间的间隙，提高了密封性。

作为优选，为了节能，所述箱体1的顶部设有光伏板24。

光伏板24可以吸收光线进行光伏发电，实现了节能。

作为优选，为了实现缓冲和减振，所述移动块9的制作材料为橡胶。

橡胶质地较为柔软，可以减小移动块9与箱体1内顶部抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振。

作为优选，为了延长箱体1的使用寿命，所述箱体1上设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升箱体1的防锈能力，延长了箱体1的使用寿命。

作为优选，为了降噪，所述箱体1内的底部设有两个吸音板25，所述吸音板25与搅棒12一一对应。

吸音板25可以吸收噪音，实现了降噪。

作为优选，为了提高箱体1的稳定性，所述箱体1的底部设有吸盘26。

通过吸盘26吸附在安装位置，可以提高箱体1的稳定性。

当手指移动至转动盘20的上方上，红外线传感器19检测到信号并传递至plc，plc即可编程逻辑控制器，主要是用来实现中央数据处理，从而可以使plc控制驱动电机21启动，即可以使驱动齿轮22带动从动齿轮23转动，并使第二轴承18的外圈转动180度，随后，使用者将手指放置在玻璃盘5的顶部并向下按压，即可以使移动管3带动移动块9在导杆10上向下移动，并使弹簧11压缩，此时，手指上的指纹显示在玻璃盘5上，通过识别器2实现对指纹信息进行收集并分析，即可以实现指纹识别，随后，手指从玻璃盘5上移开，在弹簧11的弹性作用下使移动块9复位，即可以使移动管3带动玻璃盘5实现复位，这里，当移动管3向下移动时，则可以使移动管3内的空气输送至箱体1内，而通过第一单向阀7的单向特性，使箱体1内的空气无法从气管4排出，且箱体1内的空气只能从出气孔排出，当移动管3向上移动时，则可以使箱体1内的气压减小，此时通过第二单向阀8的单向特性，使箱体1外部的空气无法从第二单向阀8输送至箱体1内，且只能使箱体1外部的空气从气管4输送至箱体1内，并通过滤网6可以实现灰尘的截留，通过箱体1内空气的定向流动，则可以使箱体1内的热量排出，实现了散热，而通过移动块9的移动带动齿条16实现同步移动，即可以使转动齿轮15带动转动轴13在第一轴承14的支撑作用下转动，并带动搅棒12转动，通过搅棒12的转动可以实现搅拌箱体1内空气的功能，从而可以使从气管4输送至箱体1内的空气可以均匀分布在箱体1内，便于吸收箱体1内的热量，而且，通过空气的搅拌，还可以提升热量分布在箱体1内的均匀度，便于箱体1内热量的排出，防止箱体1内局部温度过高而影响散热效果，并且，当手指从玻璃盘5上移开后，红外线传感器19检测的信号消失，此时，plc控制驱动电机21使驱动齿轮22反向转动，即可以使转动盘20反向转动实现复位，且通过毛刷27在玻璃盘5上的移动，可以清除玻璃盘5上的灰尘，防止灰尘影响识别器2对指纹信号的收集，提高了指纹识别精度，这里，毛刷27可以在滤网6上滑动，即可以使毛刷27清除滤网6上截留的灰尘，防止滤网6上灰尘过大而导致滤网6堵塞。

与现有技术相比，该高精度智能指纹识别机器人通过识别机构实现了指纹识别的功能，与现有的识别机构相比，该指纹识别还可以实现散热的功能，而且通过箱体1内空气的搅拌，散热功能更好，实用性更强，不仅如此，还通过除尘机构实现了清除玻璃盘5上灰尘的功能，防止玻璃盘5上的灰尘影响识别精度，与现有的除尘机构相比，该除尘机构还可以清除滤网6上的灰尘，防止滤网6堵塞，实用性更强。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。