一種娛樂靜態(tài)機器人裝置研究

程志杰 李文錦/福建電力職業(yè)技術(shù)學院

一種娛樂靜態(tài)機器人裝置研究

程志杰 李文錦/福建電力職業(yè)技術(shù)學院

提出了一種新型娛樂靜態(tài)機器人裝置機器控制方法，提供了結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎的一種靜態(tài)機器人裝置。實踐證明，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，與電控元件相配合能實現(xiàn)特定動作并自動出幣。

娛樂機器人；M CU；出幣

引言

機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動，機器人一般由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復雜機械等組成，國際上對機器人的概念已經(jīng)逐漸趨近一致，即機器人是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器[1]。

本文的目的是針對以上不足之處，提供了結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎的一種靜態(tài)機器人裝置。

1.靜態(tài)機器人系統(tǒng)設(shè)計

1.1靜態(tài)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計

本文所解決技術(shù)問題所采用的方案是，如圖1～6所示，一種靜態(tài)機器人裝置，包括底座1，底座1安裝固定于固定座21上，底座1中部設(shè)置有直立的步進電機2，底座1上部設(shè)置有若干個延伸臂20，延伸臂的末端設(shè)置有金屬傳感器24；底座1上方連接有由步進電機2驅(qū)動的基座3，基座3與底座1之間設(shè)置有軸承4，基座3上設(shè)置有與下方的延伸臂20上的金屬傳感器24相配合以進行限位的感應(yīng)板11，基座3上設(shè)置有由電機7驅(qū)動的吊臂裝置及由電磁吸合裝置控制9的出幣裝置，吊臂裝置與吊臂抓手22相配合；吊臂裝置包括對稱設(shè)置在基座上的兩基板5，兩基板5外側(cè)鉸接肋板6，肋板6與轉(zhuǎn)動吊臂8相連接，兩基板5之間設(shè)置有電機7，電機7輸出軸穿過一側(cè)基板5后與肋板6固定連接，以實現(xiàn)對對吊臂8的轉(zhuǎn)動控制；出幣裝置包括縱向設(shè)置的與ATM連接的開設(shè)有出幣槽13的板體10，板體10一側(cè)設(shè)置有若干電磁吸合裝置9，板體10另一側(cè)設(shè)置有擋板19，擋板19下方設(shè)置有出幣口，為了能更順利快速的出幣，出幣口處連接有斜置的出幣滑道12；的固定座21上設(shè)置有一電路安裝盒，的電路安裝盒內(nèi)設(shè)置有一電路板，電路板上設(shè)置有一MCU以及與該MCU連接的無線通信模塊、步進電機驅(qū)動電路、電機驅(qū)動電路、繼電器驅(qū)動電路、蜂鳴器、LED顯示電路和LED燈驅(qū)動電路；的步進電機驅(qū)動電路用于驅(qū)動的步進電機，電機驅(qū)動電路用于驅(qū)動電機；繼電器驅(qū)動電路驅(qū)動一繼電器控制電磁吸合裝置工作，金屬傳感器與MCU連接；LED燈驅(qū)動電路用于驅(qū)動一指引LED燈。

圖1　靜態(tài)機器人結(jié)構(gòu)示意圖　圖2　靜態(tài)機器人左視圖

圖3　圖2　的A-A剖視圖　圖4　靜態(tài)機器人俯視圖；1-底座；2-步進電機；3-基座；4-軸承；5-基板；6-肋板；7-電機；8-吊臂；9-電磁吸合裝置；10-板體；11-感應(yīng)板；12-出幣滑道；13-出幣槽；14-電磁鐵；15-活動柱；16-鐵質(zhì)圓盤；17-鎖止銷；18-彈簧；19-擋板；20-延伸臂；21-固定座；22-吊臂抓手；23-接幣滑道。

如圖3所示，在本設(shè)計中，所述電磁吸合裝置9包括電磁鐵14和貫穿電磁鐵14的活動柱15，為了實現(xiàn)對出幣的控制，所述活動柱15前端設(shè)置有帶有鎖止銷17的可被電磁鐵14吸合的鐵質(zhì)圓盤16，為了保證電磁鐵14斷電后鐵質(zhì)圓盤16能夠回位，所述鐵質(zhì)圓盤16與電磁鐵14之間的活動柱15上套設(shè)有彈簧18。在本實施例中，所述板體10上設(shè)置有與鎖止銷17相對應(yīng)的銷孔，這樣通過電磁吸合裝置的鎖止銷，鎖定出幣槽13內(nèi)的硬幣，在出幣時，MCU控制電磁吸合裝置動作，硬幣則從出幣槽掉入出幣滑道12。

本實施例的工作過程如下：基座3裝有軸承4，由步進電機2驅(qū)動，可實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)，吊臂8與基座3一起旋轉(zhuǎn)，延伸臂20通過金屬感應(yīng)傳感器配合感應(yīng)板11結(jié)合限位，可控制吊臂8與基座4的旋轉(zhuǎn)角度，MCU通過程序控制電機7實現(xiàn)吊臂8的轉(zhuǎn)動升降，請參見圖5，等待接應(yīng)運動機器人到達目的地后，靜態(tài)機器人上的吊臂8可以旋轉(zhuǎn)到任意角度，使得該動態(tài)機器人的吊臂抓手22與設(shè)置在靜態(tài)機器人上的吊臂8相配合，該動態(tài)機器人可以被吊臂8提到適當高度，同時動態(tài)機器人上的接幣滑道23與出幣滑道12對接，設(shè)置在靜態(tài)機器人內(nèi)的電磁鐵14得電，硬幣則從出幣滑道12滑到接幣滑道23內(nèi)；當滑出的硬幣數(shù)達到一定時，則停止出幣，靜態(tài)機器人將該動態(tài)機器人放至地面，同時接幣滑道23與出幣滑道12分開，且該動態(tài)機器人的吊臂抓手22與靜態(tài)機器人上的吊臂8松開，動態(tài)機器人順利的將ATM內(nèi)的硬幣接走。

2.結(jié)論

本系統(tǒng)運動穩(wěn)定，可靠性好，能夠有效快速完成該娛樂機器人既定的工作任務(wù)。

[1] 李瑞峰.中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 航空制造技術(shù). 2010（09）