一种咖啡机器人机械手臂的制作方法

专利2022-06-29  118


本实用新型属于机器人技术领域,具体涉及一种咖啡机器人机械手臂。



背景技术:

众所周知,传统的咖啡店都是由服务员给顾客端咖啡,在城市里,服务员的人工费越来越高,而且服务员还需要专人来管理,这样无疑给咖啡店的运营带来了一定的难度。因此,申请人提出了一种咖啡机器人,可以取代人力,通过机器来服务顾客,更进一步还能实现无人咖啡店的运营,具有很大的发展潜力。在咖啡机器人中,手臂是实现端送咖啡的重要部件,现有的机器人手臂不是不够灵活,能够实现的动作不够多,不能满足无人咖啡店的服务需求。



技术实现要素:

为了弥补现有技术的不足,本实用新型提供一种咖啡机器人机械手臂的技术方案。

所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于包括

手臂安装模块,手臂安装模块包括手臂安装部和第一驱动机构,手臂安装部上旋转连接第一齿轮,第一齿轮的端面固定连接手臂安装固定部,第一驱动机构能够驱动第一齿轮旋转;

上臂模块,上臂模块包括上臂骨架、第二驱动机构和第三驱动机构,上臂骨架的上端旋转连接第二齿轮,下端旋转连接第三齿轮,第二齿轮的端面固定连接第一连接件,第一连接件与手臂安装固定部固定连接,第二驱动机构能够驱动第二齿轮旋转,第三齿轮的端面固定连接第二连接件,第三驱动机构能够驱动第三齿轮旋转;

下臂模块,下臂模块包括第一下臂骨架、第二下臂骨架、第四驱动机构和第五驱动机构,第一下臂骨架与第二连接件固定连接,第一下臂骨架上旋转连接第四齿轮,第四齿轮的端面与第二下臂骨架的上端固定连接,第四驱动机构能够驱动第四齿轮旋转,第二下臂骨架的下端旋转连接第五齿轮,第五齿轮固定连接第三连接件,第五驱动机构能够驱动第五齿轮旋转;

手腕模块,手腕模块包括手腕骨架、第六驱动机构和夹紧机构,手腕骨架与第三连接件固定连接,手腕骨架上旋转连接第六齿轮,第六齿轮与夹紧机构配合连接,第六驱动机构能够驱动第六齿轮旋转。

所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第一驱动机构包括水平设置在手臂安装固定部上的第一电机和固定套设在第一电机的输出轴上的第七齿轮,第七齿轮与第一齿轮啮合。

所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第二驱动机构包括水平设置在上臂骨架上部的第二电机和固定套设在第二电机的输出轴上的第八齿轮,第八齿轮与第二齿轮啮合。

所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第三驱动机构包括竖直设置在上臂骨架下部的第三电机和固定套设在第三电机的输出轴上的第九齿轮,第九齿轮与第三齿轮啮合。

所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第四驱动机构包括水平设置在第一下臂骨架的第四电机和固定套设在第四电机输出轴上的第十齿轮,第十齿轮与第四齿轮啮合。

所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第五驱动机构包括竖直设置在第二下臂骨架的第五电机和固定套设在第五电机输出轴上的第十一齿轮,第十一齿轮与第五齿轮啮合。

所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第五电机为舵机。

所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第六驱动机构包括水平设置在手腕骨架上的第六电机和固定套设在第六电机输出轴上的第十二齿轮,第十二齿轮与第六齿轮啮合。

所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第六电机为舵机。

本实用新型设计合理、结构紧凑,与现有技术相比,本实用新型能够实现的动作更多,更能满足无人咖啡店的服务需求。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图之一;

图2为本实用新型结构示意图之二;

图3为本实用新型结构示意图之三;

图4为本实用新型结构示意图之四;

图5为本实用新型使用状态结构示意图。

图中:手臂安装模块1、手臂安装部100、第一齿轮101、手臂安装固定部102、第一电机103、第七齿轮104、上臂模块2、上臂骨架200、第二齿轮201、第三齿轮202、第一连接件203、第二连接件204、第二电机205、第三电机206、第九齿轮207、第八齿轮208、下臂模块3、第一下臂骨架300、第二下臂骨架301、第四齿轮302、第五齿轮303、第三连接件304、第四电机305、第十齿轮306、第五电机307、4手腕模块、手腕骨架400、夹紧机构401、第六齿轮402、第六电机403、第十二齿轮404。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1-5所示,一种咖啡机器人机械手臂,包括自上而下依次配合连接的手臂安装模块1、上臂模块2、下臂模块3和手腕模块。

手臂安装模块:手臂安装模块包括手臂安装部100和第一驱动机构,手臂安装部100上旋转连接第一齿轮101,第一齿轮101的端面固定连接手臂安装固定部102,第一驱动机构能够驱动第一齿轮101旋转。其中,第一驱动机构包括水平设置在手臂安装固定部102上的第一电机103和固定套设在第一电机103的输出轴上的第七齿轮104,第七齿轮104与第一齿轮101啮合。

上臂模块:上臂模块2包括上臂骨架200、第二驱动机构和第三驱动机构,上臂骨架200的上端旋转连接第二齿轮201,下端旋转连接第三齿轮202,第二齿轮201的端面固定连接第一连接件203,第一连接件203为板状结构,第一连接件203与手臂安装固定部102固定连接,第二驱动机构能够驱动第二齿轮201旋转,第三齿轮202的端面固定连接第二连接件204,第二连接件204为圆座状结构,第三驱动机构能够驱动第三齿轮202旋转。其中,第二驱动机构包括水平设置在上臂骨架200上部的第二电机205和固定套设在第二电机205的输出轴上的第八齿轮208,第八齿轮208与第二齿轮201啮合。第三驱动机构包括竖直设置在上臂骨架200下部的第三电机206和固定套设在第三电机206的输出轴上的第九齿轮207,第九齿轮207与第三齿轮202啮合。

下臂模块:下臂模块3包括第一下臂骨架300、第二下臂骨架301、第四驱动机构和第五驱动机构,第一下臂骨架300与第二连接件204固定连接,第一下臂骨架300上旋转连接第四齿轮302,第四齿轮302的端面与第二下臂骨架301的上端固定连接,第四驱动机构能够驱动第四齿轮302旋转,第二下臂骨架301的下端旋转连接第五齿轮303,第五齿轮303固定连接第三连接件304,第三连接件304包括带有矩形连接座的旋转轴和轴承座,旋转轴固定插设于第五齿轮303,旋转轴外套设轴承座,旋转轴与轴承座通过轴承旋转连接,连接座与下面要提到的手腕骨架400固定连接,第五驱动机构能够驱动第五齿轮303旋转。其中,第四驱动机构包括水平设置在第一下臂骨架300的第四电机305和固定套设在第四电机305输出轴上的第十齿轮306,第十齿轮306与第四齿轮302啮合。第五驱动机构包括竖直设置在第二下臂骨架301的第五电机307和固定套设在第五电机307输出轴上的第十一齿轮,第十一齿轮与第五齿轮303啮合。第五电机307为舵机。

手腕模块4:手腕模块4包括手腕骨架400、第六驱动机构和夹紧机构401,手腕骨架400与第三连接件304固定连接,手腕骨架400上旋转连接第六齿轮402,第六齿轮402与夹紧机构401配合连接,第六驱动机构能够驱动第六齿轮402旋转。其中,第六驱动机构包括水平设置在手腕骨架400上的第六电机403和固定套设在第六电机403输出轴上的第十二齿轮404,第十二齿轮404与第六齿轮402啮合。第六电机403为舵机。夹紧机构401为公知的夹爪机构,可以由气缸驱动,也可以是电动的。

动作过程:

大臂前后转动:第一驱动机构带动第一齿轮101旋转,第一齿轮101带动手臂整体绕前后摆动;

大臂左右转动:第二电机205带动第三齿轮208旋转,由于第二齿轮201固定不动,因此第三齿轮208在自转的同时绕第二齿轮201转动,大臂随着左右转动;

小臂自转:第三驱动机构带动第三齿轮202旋转,第三齿轮202带动小臂自转;

小臂前后转动:第四驱动机构带动第四齿轮302旋转,第四齿轮302带动小臂前后转动。

手腕自转:第五驱动机构带动第五齿轮303旋转,第五齿轮303带动手腕自转;

夹紧机构前后转动:第六驱动机构带动第六齿轮402旋转,第六齿轮402带动夹紧机构401前后转动。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。


技术特征:

1.一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于包括

手臂安装模块(1),手臂安装模块包括手臂安装部(100)和第一驱动机构,手臂安装部(100)上旋转连接第一齿轮(101),第一齿轮(101)的端面固定连接手臂安装固定部(102),第一驱动机构能够驱动第一齿轮(101)旋转;

上臂模块(2),上臂模块(2)包括上臂骨架(200)、第二驱动机构和第三驱动机构,上臂骨架(200)的上端旋转连接第二齿轮(201),下端旋转连接第三齿轮(202),第二齿轮(201)的端面固定连接第一连接件(203),第一连接件(203)与手臂安装固定部(102)固定连接,第二驱动机构能够驱动第二齿轮(201)旋转,第三齿轮(202)的端面固定连接第二连接件(204),第三驱动机构能够驱动第三齿轮(202)旋转;

下臂模块(3),下臂模块(3)包括第一下臂骨架(300)、第二下臂骨架(301)、第四驱动机构和第五驱动机构,第一下臂骨架(300)与第二连接件(204)固定连接,第一下臂骨架(300)上旋转连接第四齿轮(302),第四齿轮(302)的端面与第二下臂骨架(301)的上端固定连接,第四驱动机构能够驱动第四齿轮(302)旋转,第二下臂骨架(301)的下端旋转连接第五齿轮(303),第五齿轮(303)固定连接第三连接件(304),第五驱动机构能够驱动第五齿轮(303)旋转;

手腕模块(4),手腕模块(4)包括手腕骨架(400)、第六驱动机构和夹紧机构(401),手腕骨架(400)与第三连接件(304)固定连接,手腕骨架(400)上旋转连接第六齿轮(402),第六齿轮(402)与夹紧机构(401)配合连接,第六驱动机构能够驱动第六齿轮(402)旋转。

2.根据权利要求1所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第一驱动机构包括水平设置在手臂安装固定部(102)上的第一电机(103)和固定套设在第一电机(103)的输出轴上的第七齿轮(104),第七齿轮(104)与第一齿轮(101)啮合。

3.根据权利要求1所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第二驱动机构包括水平设置在上臂骨架(200)上部的第二电机(205)和固定套设在第二电机(205)的输出轴上的第八齿轮(208),第八齿轮(208)与第二齿轮(201)啮合。

4.根据权利要求1所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第三驱动机构包括竖直设置在上臂骨架(200)下部的第三电机(206)和固定套设在第三电机(206)的输出轴上的第九齿轮(207),第九齿轮(207)与第三齿轮(202)啮合。

5.根据权利要求1-4中任一所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第四驱动机构包括水平设置在第一下臂骨架(300)的第四电机(305)和固定套设在第四电机(305)输出轴上的第十齿轮(306),第十齿轮(306)与第四齿轮(302)啮合。

6.根据权利要求1-4中任一所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第五驱动机构包括竖直设置在第二下臂骨架(301)的第五电机(307)和固定套设在第五电机(307)输出轴上的第十一齿轮,第十一齿轮与第五齿轮(303)啮合。

7.根据权利要求6所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第五电机(307)为舵机。

8.根据权利要求1-4中任一所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第六驱动机构包括水平设置在手腕骨架(400)上的第六电机(403)和固定套设在第六电机(403)输出轴上的第十二齿轮(404),第十二齿轮(404)与第六齿轮(402)啮合。

9.根据权利要求8所述的一种咖啡机器人机械手臂,其特征在于所述第六电机(403)为舵机。

技术总结
本实用新型属于机器人技术领域,具体涉及一种咖啡机器人机械手臂,包括手臂安装模块、上臂模块、下臂模块和手腕模块。本实用新型设计合理、结构紧凑,与现有技术相比,本实用新型能够实现的动作更多,更能满足无人咖啡店的服务需求。

技术研发人员:周玲毅
受保护的技术使用者:杭州黑石机器人有限公司
技术研发日:2019.06.18
技术公布日:2020.06.09

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