[发明专利]一种基于光信号控制的机器手臂

摘要

本发明属于机器人手臂技术领域，尤其涉及一种基于光信号控制的机器手臂，它包括机器人手、环形套筒、第一外壳、第二外壳、第三外壳、第四外壳、第五外壳、连接板一、连接板二、万向节、凹镜固定杆、第一透镜、第二透镜、第三透镜、凹透镜、第一变比机构、第二变比机构，其中机器人手臂是通过光信号的传导来控制的，光信号通过第一变比机构、第三透镜、第二透镜、第二变比机构、第一透镜、万向节、凹透镜传送到机器人手，从而控制机器人手臂，通过变比机构实现了光信号的转向，并且手臂遭到撞击后能通过选择性主动损坏来削弱撞击力，以保证光信号的顺利传播。

主权项

1.一种基于光信号控制的机器手臂，其特征在于：它包括机器人手、环形套筒、第一外壳、第二外壳、第三外壳、第四外壳、第五外壳、连接板一、连接板二、万向节、凹镜固定杆、第一透镜、第二透镜、第三透镜、凹透镜、第一变比机构、第二变比机构，其中第五外壳一端为圆形，且圆形一端开有第一连接圆槽；第四外壳侧面安装有连接板一，连接板一上安装有第一连接圆板，第一连接圆板与第一连接圆槽嵌套配合；第三外壳一端为圆形，且圆形一端开有第二连接圆槽；一个第四外壳与一个第五外壳组成一对且位于一个平面内，另一个第四外壳与另一个第五外壳组成另一对且两对对称分布，两个第三外壳对称安装在两个第四外壳与两个第五外壳组成的两个平行平面两侧；第一外壳上安装有连接板二，连接板二上安装有第二连接圆板，两个第三外壳分别通过各自的第二连接圆槽与两个第一外壳各自的第二连接圆板配合而安装有两个第一外壳；两个第二外壳对称安装在两个第一外壳两侧；环形套筒一端通过万向节安装在两个第一外壳之间，机械人手安装在环形套筒另一端；凹透镜安装在第二固定杆上，第二固定杆安装在第一固定杆中间，第一固顶杆两端分别安装在两个第二外壳上，且凹透镜位于环形套筒内；第一变比机构安装在两个第五外壳之间，且第一变比机构位于第一连接圆槽处；第二变比机构安装在两个第一外壳之间，且第二变比机构位于第二连接圆槽处；第一透镜两端分别安装在两个对称的第一外壳内侧壁上；第二透镜两端分别安装在两个对称的第三外壳的内侧壁上；第三透镜的两端分别安装在两个对称的第四外壳内侧壁上；上述第一透镜与第一外壳之间成锐角，且垂直于第二外壳；第二透镜与第四外壳之间成锐角，且垂直于第三外壳；第三透镜与第三外壳之间成锐角，且垂直于第四外壳；上述万向节包括内环、外环、内环转轴、内环电机、外环转轴、外环电机，其中内环外缘面上两侧对称地安装有两个内环转轴，内环电机安装在外环內缘面上，内环通过内环转轴安装在外环内侧，且两个内环转轴中的一个安装在内环电机上，另一个安装在外环内侧；外环外缘面上两侧对称地安装有两个外环转轴，外环电机安装在第一外壳內缘面上，外环通过外环转轴安装在第一外壳内侧，且两个外环转轴中的一个安装在外环电机上，另一个安装在第一外壳内侧；上述第二变比机构包括第二轴套、第二反射镜、第二内齿、第二中间齿、第二小齿、第二中间齿转轴、第二摆动后杆、第二摆动前杆、驱动电机、第二中心轴、第二反射镜转轴、第三轴套，其中驱动电机安装在两个第三外壳中其中一个第三外壳圆形一端的内侧面上，且驱动电机的轴线与第三外壳圆形一端的轴线共线；第二中心轴的一端安装在驱动电机上，另一端通过第三轴套安装有第二内齿，且第二内齿、第三轴套、第二中心轴与驱动电机的轴线共线；第二小齿通过轴承安装在第二中心轴上，且位于第二内齿齿壁和驱动电机之间；第二中间齿转轴安装在具有驱动电机的第三外壳的内侧面上，第二中间齿通过轴承安装在第二中间齿转轴上，且第二中间齿、第二小齿分别与第二内齿齿壁之间留有一定空隙；第二小齿外缘面上一侧具有齿，另一侧为光滑圆柱面；第二小齿具有齿的一侧分别与第二中间齿和第二内齿相互啮合；第二小齿的光滑圆柱面上安装有第二摆动后杆；第二摆动后杆的另一端安装有第二摆动前杆，且第二摆动前杆的另一端安装在和驱动电机同侧的第一外壳的内侧面上；第二反射镜通过轴承安装在第二反射镜转轴上；第二反射镜转轴一端安装在第二内齿侧面，另一端通过第二轴套安装在驱动电机对面的第三外壳内侧面上，且第二内齿、第二反射镜转轴、第二轴套与第二中心轴轴线共线；当第二摆动前杆与第四外壳平行时，第二反射镜的镜面与第四外壳平行；第二中间齿的直径是第二内齿的二分之一；上述第一变比机构包括第一轴套、第一反射镜、第一内齿、第一中间齿、第一小齿、第一中间齿转轴、第一摆动后杆、第一摆动前杆、驱动电机、第一中心轴、第一反射镜转轴、第三轴套，其中第一中心轴的一端安装在两个第五外壳中其中一个第五外壳圆形一端的内侧面上，另一端通过第三轴套安装有第一内齿，且第一内齿、第三轴套、第二中心轴与第五外壳的第一连接圆槽的轴线共线；第一小齿通过轴承安装在第一中心轴上，且位于第一内齿齿壁和第五外壳之间；第一中间齿转轴安装在与第一中心轴同侧的五外壳的内侧面上，第一中间齿通过轴承安装在第一中间齿转轴上，且第一中间齿、第一小齿分别与第一内齿齿壁之间留有一定空隙；第一小齿外缘面上一侧具有齿，另一侧为光滑圆柱面；第一小齿具有齿的一侧分别与第一中间齿和第一内齿相互啮合；第一小齿的光滑圆柱面上安装有第一摆动后杆；第一摆动后杆的另一端安装有第一摆动前杆，且第一摆动前杆的另一端安装在与第一中心轴同侧的第五外壳内侧面上；第一反射镜通过轴承安装在第一反射镜转轴上；第一反射镜转轴一端安装在第一内齿侧面另一端通过第一轴套安装在第一中心轴对面的第五外壳的内侧面上，且第一内齿、第一反射镜转轴、第一轴套与第一中心轴轴线共线；当第一摆动前杆与第三外壳平行时，第一反射镜的镜面与第三外壳平行，第一中间齿的直径是第一内齿的二分之一；上述驱动电机、内环电机、外环电机均通过光电传感器接收的光信号控制；上述第三外壳的屈服强度为第五外壳屈服强度的三分之二；上述光信号从机器人躯干内传入机器人手臂，且光信号传入机器人手臂的方向与第三外壳平行；上述光信号分为两路，当第一反射镜与第三外壳、第二反射镜与第四外壳平行时，第一反射镜的两侧分别具有一路光信号、第二反射镜的两侧分别具有一路光信号。