[发明专利]水球自动回收机器人

摘要

本发明是水球自动回收机器人，机构分为四大部分：机器人动力机构、水球聚集机构、水球运输机构、水球收集机构。机器人动力机构使用喷水推进的方式。叶轮旋转为动力。水球聚集机构利用机器人动力机构产生的水流，使装置外侧漂浮的水球汇聚在机器人的前方，并在机体入口两侧的滚轮的作用下，定位并进入机体。水球运输机构，通过带动运输构件进行往复运动，使机体内每个水球以相同的间距进入水球收集机构。水球收集机构由棘条弹射机构、凸轮翻板机构及水球调节与容器抬升机构组成。棘条弹射机构可对水球进行间歇弹射。水球与凸轮翻板机构碰撞后，有规律地进入两侧可拆卸、替换的集球容器中。本发明具有快速捕捉水球、高效输送及大量储存水球的能力。

主权项

1.水球自动回收机器人，其特征在于，分为四大部分：机器人动力机构(1)、水球聚集机构(2)、水球运输机构(3)、水球收集机构(4)；机器人动力机构(1)使用喷水推进的方式；叶轮(6)旋转产生水流量，作为机器人的动力；水球聚集机构(2)利用机器人动力机构(1)产生的水流，使装置外侧漂浮的水球汇聚在机器人的前方，并在机体入口两侧的滚轮(8)的作用下，定位并进入机体；水球运输机构(3)，通过带动运输构件(13)进行往复运动，使机体内每个水球以相同的间距进入水球收集机构(4)；水球收集机构(4)由棘条弹射机构、凸轮翻板机构及水球调节与容器抬升机构组成；动力机构(1)采用了喷水推进的方式，包括由直流电机(5)、叶轮(6)及操舵喷嘴(7)；在直流电机(5)的带动下，叶轮(6)在水中旋转，沿进水方向形成一股水流；水流流入操舵喷嘴(7)时受到阻碍作用，使流体增压，机器人具有更大的动力；当机器人动力机构(1)启动时，水流从机体头部流动到机体尾部，为机体运动提供了推进力，对机体前方的水球提供了吸引力，对于水球有聚集作用；水球随着水的流动向机体靠近，机体也通过推进力向水球运动；汇聚在机体前方的水球，在水球收集机构(4)的作用下进入机体；滚轮(8)固连在外转子无刷电机(9)上，外转子无刷电机(9)其定子处于无水的机体内部，转子与水接触，在电磁作用下旋转；在外转子无刷电机(9)的带动下，滚轮(8)旋转，旋转方向与进球方向相同，产生的摩擦力使汇聚在机体前方的水球进入机体；水球运输机构(3)具有单向移动水球，使运输的所有水球沿机体间歇前行的功能；两旋转轴(10)在电机(11)驱动下一起旋转，带动固连在电机(11)主轴上的定轴齿轮系(12)转动，运输构件(13)被带动；两个旋转轴(10)由机器人的机体支撑；水球收集机构(4)由棘条弹射机构、凸轮翻板机构及水球调节与容器抬升机构组成；棘条弹射机构实现间歇弹射；摆杆(14)作为运动输入构件，棘条(15)作为运动输出构件；摆杆(14)的摆动转化为棘条(15)的向下直线运动，克服螺旋形弹簧(16)的弹性力做功；当棘条(15)运动到极限位置，此时棘爪(18)插入到棘条(15)最上方的棘齿内，弹性势能瞬间转化为动能，与螺旋形弹簧(16)相连的弹射平台(17)被弹起；弹射平台(17)上的水球由于惯性的作用在与平台分离后，继续向上运动，直至与凸轮翻板机构相碰撞；同时，棘条(15)的向上运动停止，棘爪(18)重新插入棘齿内，在摆杆(14)的往复摆动下，进行下个周期的运动；凸轮翻板机构包括圆柱凸轮(19)及翻板(21)；圆柱凸轮(19)作为主动件，翻板(21)作为从动件；该机构将棘条弹射机构弹射上来的水球，平均分配至主机体两侧的集球容器内；翻板(21)具有中心轴，翻板(21)两翼可绕中心轴转动；圆形转盘(20)与翻板(21)中心轴固连，其上具有凸起，作为尖端从动件，与圆柱凸轮(19)点接触；圆柱凸轮(19)每旋转180°，翻板(21)翻转90°；当翻板(21)的极限位置与水平面成45°时，弹射上来的水球恰好弹进机器人两侧的集球容器内。