[实用新型]一种双臂魔方机器人

说明书

本实用新型涉及一种双臂魔方机器人，包括底板、框架、两个机械手、图像采集系统，每个机械手包括机械手支座、旋转电机、机械爪，旋转电机通过机械手支座设置在底板上，旋转电机与长螺杆连接，长螺杆通过回转接头与机械手支座连接，长螺杆的另一端向上延伸并与限位板连接，限位板上设置有机械爪，机械爪包括一对爪子和用于驱动一对爪子动作的驱动机构，爪子上设置有支撑部和U型槽孔。本实用新型通过多个摄像头，信息采集更加准确，识别速度更快；通过在爪子上设置相应的支撑部，放置魔方更准确和方便，同时通过在爪子上开设U型槽孔，从而避免爪子挡住魔方导致信息采集不准确；每个机械手设置一对爪子，魔方翻转更加灵活，翻转速度更快。

技术领域

本实用新型涉及机器人控制及教学科普领域，尤其是一种双臂魔方机器人。

背景技术

目前，随着科学技术的发展，智能机器人技术越来越广泛地得到了关注，并且也更多的应用到日常生活中。与此同时，科普展品的开发也更加注重智能化和科技化，机器人技术也在科普展品中得到了广泛地应用。其中，魔方玩具是目前最为流行的智力玩具之一，复原任意初态的魔方公认具有相当的难度，因此出现了通过机器解算自动还原魔方的技术，将能够取代人工操作、自动复原魔方的机构简称作“魔方机器人”。因此，魔方机器人成为了科普研究的一个热点，利用智能机器人来复原魔方是一个多学科交叉的应用系统，同时具有很大的使用价值和创新性。

目前，出现一些解魔方机器人的实训平台，包括多个自由度的机器人本体或者相应的末端抓手，如6轴、4轴的魔方机器人，这些魔方机器人可以在17秒以内还原任意被打乱的三阶魔方，但是这些解魔方机器人结构复杂，而且解魔方速度较慢，互动性较差，只能对特定姿态的魔方进行解魔方，例如水平放置的魔方，才能对魔方进行还原，适应性较差。

专利号CN201310135362.7，专利名称为一种智能解魔方机器人及使用了该机器人的人机互动系统，公开了一种解魔方机器人。包括机器人本体、气缸和气泵，还包括控制主机、机械臂、摄像头和魔方仓。在木桁架上设置有气缸，气缸的气缸杆上设置有用于放置魔方的魔方仓，在桁架上方有机器人本体，机器人本体有用于进行解魔方动作的机械臂，在桁架上设置有用于采集数据并输给控制主机的摄像头，气泵分别和气缸和机械臂连接。然而，上述发明存在明显缺陷：

1、采用了气动式结构，体积较大，价格昂贵，不具备良好的便携性以及产品普及性。

2、机械爪安装平面倾斜并且没有在机械爪上设置有限位装置，魔方容错性较差；

3、该种魔方机器人凸显识别慢，复原时间长。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种双臂魔方机器人，该魔方机器人具有识别速度快、翻转灵活、复原时间短的优点。

本实用新型的技术方案为：一种双臂魔方机器人，包括底板、设置在底板上的框架，还包括对称设置在底板上的两个机械手，以及设置在框架上的多个图像采集系统，每个所述的机械手包括机械手支座、旋转电机、机械爪，所述的旋转电机通过机械手支座设置在底板上，并且所述的旋转电机与长螺杆连接，所述的长螺杆通过回转接头与机械手支座连接，并且所述长螺杆的另一端向上延伸并与限位板连接，所述的限位板上设置有机械爪，所述的机械爪包括一对爪子和用于驱动一对爪子动作的驱动机构，每个所述的爪子上设置有一用于支撑魔方的支撑部和一方便图像采集系统采集魔方信息的U型槽孔。

进一步的，所述的图像采集系统的数量为4个，4个图像采集系统对称设置在框架内侧。

进一步的，所述的图像采集系统为包括摄像头和用于将摄像头固定在框架上的摄像头连接件。

进一步的，所述的限位板上设置有一凹槽，所述的凹槽内设置有一滑座，所述的滑座上设置有一滑轨，一对爪子通过相应的滑块与滑轨滑动连接。

进一步的，所述的旋转电机通过联轴器与长螺杆连接。