一种娱乐静态机器人装置研究

2016-11-18程志杰李文锦福建电力职业技术学院

大陆桥视野 2016年18期

关键词：吊臂基座静态

程志杰李文锦/福建电力职业技术学院

一种娱乐静态机器人装置研究

程志杰李文锦/福建电力职业技术学院

提出了一种新型娱乐静态机器人装置机器控制方法，提供了结构简单，设计新颖的一种静态机器人装置。实践证明，该系统结构简单，设计新颖合理，与电控元件相配合能实现特定动作并自动出币。

娱乐机器人；M CU；出币

引言

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器[1]。

本文的目的是针对以上不足之处，提供了结构简单，设计新颖的一种静态机器人装置。

1.静态机器人系统设计

1.1静态机器人的结构设计

本文所解决技术问题所采用的方案是，如图1～6所示，一种静态机器人装置，包括底座1，底座1安装固定于固定座21上，底座1中部设置有直立的步进电机2，底座1上部设置有若干个延伸臂20，延伸臂的末端设置有金属传感器24；底座1上方连接有由步进电机2驱动的基座3，基座3与底座1之间设置有轴承4，基座3上设置有与下方的延伸臂20上的金属传感器24相配合以进行限位的感应板11，基座3上设置有由电机7驱动的吊臂装置及由电磁吸合装置控制9的出币装置，吊臂装置与吊臂抓手22相配合；吊臂装置包括对称设置在基座上的两基板5，两基板5外侧铰接肋板6，肋板6与转动吊臂8相连接，两基板5之间设置有电机7，电机7输出轴穿过一侧基板5后与肋板6固定连接，以实现对对吊臂8的转动控制；出币装置包括纵向设置的与ATM连接的开设有出币槽13的板体10，板体10一侧设置有若干电磁吸合装置9，板体10另一侧设置有挡板19，挡板19下方设置有出币口，为了能更顺利快速的出币，出币口处连接有斜置的出币滑道12；的固定座21上设置有一电路安装盒，的电路安装盒内设置有一电路板，电路板上设置有一MCU以及与该MCU连接的无线通信模块、步进电机驱动电路、电机驱动电路、继电器驱动电路、蜂鸣器、LED显示电路和LED灯驱动电路；的步进电机驱动电路用于驱动的步进电机，电机驱动电路用于驱动电机；继电器驱动电路驱动一继电器控制电磁吸合装置工作，金属传感器与MCU连接；LED灯驱动电路用于驱动一指引LED灯。

图1　静态机器人结构示意图　图2　静态机器人左视图

图3　图2　的A-A剖视图　图4　静态机器人俯视图；1-底座；2-步进电机；3-基座；4-轴承；5-基板；6-肋板；7-电机；8-吊臂；9-电磁吸合装置；10-板体；11-感应板；12-出币滑道；13-出币槽；14-电磁铁；15-活动柱；16-铁质圆盘；17-锁止销；18-弹簧；19-挡板；20-延伸臂；21-固定座；22-吊臂抓手；23-接币滑道。

如图3所示，在本设计中，所述电磁吸合装置9包括电磁铁14和贯穿电磁铁14的活动柱15，为了实现对出币的控制，所述活动柱15前端设置有带有锁止销17的可被电磁铁14吸合的铁质圆盘16，为了保证电磁铁14断电后铁质圆盘16能够回位，所述铁质圆盘16与电磁铁14之间的活动柱15上套设有弹簧18。在本实施例中，所述板体10上设置有与锁止销17相对应的销孔，这样通过电磁吸合装置的锁止销，锁定出币槽13内的硬币，在出币时，MCU控制电磁吸合装置动作，硬币则从出币槽掉入出币滑道12。

本实施例的工作过程如下：基座3装有轴承4，由步进电机2驱动，可实现360度旋转，吊臂8与基座3一起旋转，延伸臂20通过金属感应传感器配合感应板11结合限位，可控制吊臂8与基座4的旋转角度，MCU通过程序控制电机7实现吊臂8的转动升降，请参见图5，等待接应运动机器人到达目的地后，静态机器人上的吊臂8可以旋转到任意角度，使得该动态机器人的吊臂抓手22与设置在静态机器人上的吊臂8相配合，该动态机器人可以被吊臂8提到适当高度，同时动态机器人上的接币滑道23与出币滑道12对接，设置在静态机器人内的电磁铁14得电，硬币则从出币滑道12滑到接币滑道23内；当滑出的硬币数达到一定时，则停止出币，静态机器人将该动态机器人放至地面，同时接币滑道23与出币滑道12分开，且该动态机器人的吊臂抓手22与静态机器人上的吊臂8松开，动态机器人顺利的将ATM内的硬币接走。