一种气压驱动式双臂解魔方机器人.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115922709A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211529296.7(22)申请日2022.11.30(71)申请人长春大学地址130000吉林省长春市卫星路6543号(72)发明人李庆华史尧臣于雪莲尹春梅曹炳谦翁静静(74)专利代理机构哈尔滨龙科专利代理有限公司23206专利代理师王莹(51)Int.Cl.B25J9/16(2006.01)B25J18/00(2006.01)B25J19/04(2006.01)B25J19/00(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图2页(54)发明名称一种气压驱动式双臂解魔方机器人(57)摘要一种气压驱动式双臂解魔方机器人，属于智能控制技术领域。摄像头用于采集魔方每个面的颜色信息并将颜色信息发送至控制系统；控制系统用于提取魔方每个面的颜色信息，经魔方算法后将魔方的还原步骤以控制信号的形式输出给驱动装置；驱动装置用于驱动机械臂；两个机械臂结构相同且反向设置，用于对魔方进行夹紧和/或旋转；开关电源用于控制驱动装置及两个机械臂的启闭；开关电源、摄像头及机械臂设在机架上；机架及驱动装置设在底座上。本发明通过机械手指夹紧魔方对魔方的位置进行固定，伺服电机和气动滑环相配合，气动滑环能在保证手指气缸正常供气泄气的前提下，又可以使机械臂360度任意旋转，保证了魔方转动时的稳定性。CN115922709ACN115922709A权利要求书1/2页1.一种气压驱动式双臂解魔方机器人，其特征在于：包括机架(2)、开关电源(6)、摄像头(7)、底座(17)、驱动装置、控制系统以及两个机械臂；所述摄像头(7)用于采集魔方每个面的颜色信息，并将所述颜色信息发送至控制系统；所述控制系统用于提取魔方每个面的颜色信息，经魔方算法后将魔方的还原步骤以控制信号的形式输出给驱动装置；所述驱动装置用于驱动两个机械臂；所述两个机械臂结构相同且反向设置，用于对魔方进行夹紧和/或旋转；所述开关电源(6)用于控制驱动装置以及两个机械臂的启闭；所述开关电源(6)、摄像头(7)以及两个机械臂均设置在机架(2)上；所述机架(2)以及驱动装置均设置在底座(17)上。2.根据权利要求1所述的一种气压驱动式双臂解魔方机器人，其特征在于：所述控制系统包括上位机以及下位机；所述上位机与摄像头(7)数据传输连接，用于提取摄像头(7)扫描采集后的魔方每个面的颜色信息，并经过魔方算法后将魔方的还原步骤以控制信号的形式输出给下机位；所述下位机用于接收上位机传来的魔方还原步骤的控制信号，并将控制信号发给驱动装置。3.根据权利要求1或2所述的一种气压驱动式双臂解魔方机器人，其特征在于：所述驱动装置包括储气罐(10)、电磁阀(11)、气泵(13)以及伺服电机驱动器(15)；所述储气罐(10)、气泵(13)以及伺服电机驱动器(15)均设置在底座(17)上，所述电磁阀(11)设置在机架(2)上；储气罐(10)的出气端与气泵(13)的进气端连通设置，所述气泵(13)的出气端与对应的机械臂连通设置，且气泵(13)与对应的机械臂之间均设有电磁阀(11)；所述伺服电机驱动器(15)、电磁阀(11)以及气泵(13)均接收控制系统发送的动作信号，伺服电机驱动器(15)用于控制机械臂旋转动作的启闭；电磁阀(11)和气泵(13)用于控制机械臂夹紧动作的启闭；所述电磁阀(11)、气泵(13)以及伺服电机驱动器(15)均通过开关电源(6)控制启闭。4.根据权利要求3所述的一种气压驱动式双臂解魔方机器人，其特征在于：所述储气罐(10)的进气端与气动三联件(12)的一端连接，所述气动三联件(12)的另一端与电磁阀(11)连接，气动三联件(12)设置在底座(17)上。5.根据权利要求4所述的一种气压驱动式双臂解魔方机器人，其特征在于：每个所述机械臂均包括气动滑环(4)、气动手指气缸(5)、伺服电机(14)、以及机械手指(16)；所述伺服电机(14)通过伺服电机驱动器(15)控制启闭，伺服电机(14)的输出轴与气动滑环(4)的一端固定连接，所述气动滑环(4)的另一端与气动手指气缸(5)的固定端连接，所述气动手指气缸(5)的活动端设有机械手指(16)；气动滑环(4)与气泵(13)的出气端连通设置，气动手指气缸(5)与电磁阀(11)连接，所述电磁阀(11)与气泵(13)的出气端连通设置。6.根据权利要求5所述的一种气压驱动式双臂解魔方机器人，其特征在于：所述伺服电机(14)的后端设有旋转编码器。7.根据权利要求6所述的一种气压驱动式双臂解魔方机器人，其特征在于：所述机架2CN115922709A权利要求书2/2页(2)与每个气动滑环(4)的连接处均设有连接架(3)。8.根据权利要求1或7所述的一种气压驱