具有抓取魔方功能的智能解魔方机器人及人机互动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有抓取魔方功能的智能解魔方机器人及人机互动系统，其特征在于：在桁架上设置有第一气缸和第二气缸，第一气缸的气缸杆上设置有用于放置魔方的魔方仓，在桁架的上方，气缸的后端设置有机器人本体，机器人本体上连接有两个相对的用于进行解魔方动作的机械臂，第二气缸用于控制右侧机械臂的升降，在桁架上设置有用于采集数据并传输给控制主机的摄像头，气泵分别与第一气缸和第二气缸相连接。本实用新型专利技术解决了解魔方机器人无互动性，智能化程度较低，解魔方速度较慢，安全防护性能低，不具有较好互动性的问题，提供了一种使用安全，具有科普互动，简化机械手动作，节省解魔方时间的智能解魔方机器及其互动系统。

【技术实现步骤摘要】
具有抓取魔方功能的智能解魔方机器人及人机互动系统
本技术涉及一种解魔方机器人，特别是涉及一种智能解魔方机器人，具备自主抓取魔方功能及使用了该机器人的人机互动系统。
技术介绍
传统魔方都是采用手动打乱并手工还原的，近些年科技馆出现一些解魔方机器人，该类解魔方机器人结构简单，无法实现自主抓取功能，无互动性，智能化程度较低，机械手动作不灵活，解魔方速度较慢，安全防护性能低，不具有较好的互动性。
技术实现思路
为了解决现有技术中解魔方机器人，结构简单，无法实现自主抓取功能，无互动性，智能化程度较低，解魔方速度较慢，安全防护性能低，不具有较好互动性的问题，本技术提供了一种结构可靠，使用安全，具有自主抓取魔方功能，科普互动，简化机械手动作，节省解魔方时间的智能解魔方机器人及使用了该机器人的人机互动系统。 为了解决上述问题，本技术所采取的技术方案是: 具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，包括机器人本体、第一气缸、第二气缸和气泵，其特征在于:还包括控制主机、摄像头、机械臂和魔方仓，在桁架上设置有第一气缸和第二气缸，所述第一气缸的气缸杆上设置有用于放置魔方的魔方仓，在桁架的上方，气缸的后端设置有机器人本体，所述机器人本体上连接有两个相对的用于进行解魔方动作的机械臂，所述第二气缸用于控制右侧机械臂的升降，并自主抓取魔方仓上的魔方，在桁架上设置有用于采集数据并传输给控制主机的摄像头，所述气泵分别与第一气缸和第二气缸相连接。 前述的具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，其特征在于:还包括魔方仓托架，在第一气缸的气缸杆上连接有魔方仓托架，在魔方仓托架上连接有用于放置魔方的魔方仓。 前述的具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，其特征在于:所述两个机械臂相互垂直且机械臂的轴心平面与水平面交角为45度。 前述的一种具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，其特征在于:所述每个机械臂包括带导杆气缸、两只摆台、一只气爪及两只板手，在机器人本体上固定有带导杆气缸，在带导杆气缸上连接有两个摆台，在摆台上安装有气爪，在气爪上面安装有一对扳手。 前述的具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，其特征在于:还包括电磁气阀和气管，所述第一气缸、第二气缸、带导杆气缸、摆台及气爪的进出气口分别通过气管连接到电磁气阀，所述电磁气阀与气泵相连接，所述控制主机与电磁气阀电连接控制其工作。 前述的具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，其特征在于:还包括数据线，所述摄像头通过数据线与控制主机相连接。 前述的具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，其特征在于:还包括稳定光源，在桁架顶部设置有用于照射魔方的稳定光源。 前述的具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，其特征在于:所述魔方仓采用矩形槽魔方塑形仓。 使用了智能解魔方机器人的人机互动系统，包括底座、其特征在于:还包括智能解魔方机器人、热释电传感器、红外传感器、触摸屏、喇叭和照明光源，在底座上方设置有智能解魔方机器人和喇叭，在智能解魔方机器人上端设置有照明光源，在智能解魔方机器人前端设置有触摸屏，在底座上设置有热释电传感器和红外传感器，所述热释电传感器用于检测是否有观众出现，所述红外线传感器用于检测是否有观众违规将手臂伸入智能解魔方机器人空间内。 前述的使用了智能解魔方机器人的人机互动系统，其特征在于:所述智能解魔方机器人采用权利要求1-9中的任意一种。 本技术的有益效果是:本技术具有抓取魔方功能的智能解魔方机器人及人机互动系统具有以下特点: 1)、桁架结构，安装精度高； 2)、采用独立气缸用于控制右侧机械臂的升降，右侧机械臂并能够自主抓取魔方仓上的魔方，这样不仅可以实现抓取魔方的功能，还能调节魔方位置高度，使用更加灵活方便。 2)、六自由度机械臂，精确有效的实现魔方的抓取，旋转，形成六个一色面； 3)、独有矩形槽魔方塑形仓，帮助魔方精确定位，整体塑形； 4)、体贴周到的安全防护措施，保证展示全程万无一失； 5)、独有的触摸屏互动展览方式，能够更好的宣传科普知识； 6)、清新可爱的机器人造型，受到广大少年儿童的喜爱。 本技术智能解魔方机器人及使用了该机器人的人机互动系统简化了机械手动作，节省解魔方时间，解魔方速度快，同时集人工智能讲解，科普互动，安全防护于一体，更加符合科技馆对于科普机器人的科学性，先进性，可靠性，安全性的需求。 【附图说明】 图1是本技术具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人立体结构示意图。 图2是本技术具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人人主视图。 图3是本技术具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人侧视图。 图4是本技术人机互动系统立体结构示意图。 图5是本技术人机互动系统主视图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术作进一步的描述。 如图1-3所示，一种具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，包括控制主机 1、数据线2，、桁架3、电磁气阀4、第一气缸5，第二气缸6、机械臂、魔方仓托架10、魔方仓 I1、摄像头12、魔方13、气爪14、板手15、机器人本体16、气管17、气泵18和稳定光源。所述桁架3采用铝合金材料制成，气缸5，6采用标准型气缸，带导杆气缸7采用新薄型带导杆气缸。 在桁架3上设置有第一气缸5，在第一气缸5的气缸杆上连接有魔方仓托架10，在魔方仓托架10上连接有用于放置魔方13的魔方仓11，魔方仓11可采用矩形槽式魔方塑形仓。在桁架3的上方，魔方仓11的后端设置有机器人本体16，所述机器人本体16上连接有两个相对的用于进行解魔方动作的机械臂，其中第二气缸6可控制机器人的右机械臂的升降，实现机器人对魔方13的自主抓取功能，并能够调节魔方13所处高度，所述两个机械臂相互垂直且机械臂的轴心平面与水平面交角为45度。在桁架3上设置有用于采集数据的摄像头12，所述摄像头12通过数据线2与控制主机I相连接。在桁架3顶部设置有用于照射魔方13的稳定光源。 每个机械臂包括一个带导杆气缸7、第一摆台8、第二摆台9、气爪14及两只板手15，在机器人本体16上固定有带导杆气缸7，在带导杆气缸7上连接有第一摆台8和第二摆台9，在第二摆台9上安装有气爪14，在气爪14上面安装有一对扳手15。所述第一气缸5，第二气缸6、、带导杆气缸7，第一摆台8、第二摆台9、及气爪14的进出气口分别通过气管17连接到电磁气阀4，所述气泵18与电磁气阀4相连接，所述电磁气阀4与控制主机I电连接。 智能解魔方机器人通过通过摄像头12实现魔方13数据的采集，并通过数据线2反馈给控制主机1，控制主机I控制电磁气阀4进行开闭并以气管17送气以控制控制机器人的机械臂进行解魔方动作，整个系统由气泵18进行供气。带导杆气缸7用以实现整个机械臂斜向的移动，第一摆台8和第二摆台9配合实现气爪14的O至180度的旋转，气爪14控制两只板手15实现魔方13的抓取及拆解功能。 如图4-5所示，一种使用了智能解魔方机器人的人机互动系统，包括底座25、智能解魔方机器人24、热释电传感器19、触摸屏21、红外传感器22、喇叭20和照明光源23，在底座25上方设置有智能解魔方机器人2本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，包括机器人本体、第一气缸、第二气缸和气泵，其特征在于：还包括控制主机、摄像头、机械臂和魔方仓，在桁架上设置有第一气缸和第二气缸，所述第一气缸的气缸杆上设置有用于放置魔方的魔方仓，在桁架的上方，气缸的后端设置有机器人本体，所述机器人本体上连接有两个相对的用于进行解魔方动作的机械臂，所述第二气缸用于控制右侧机械臂的升降，并自主抓取魔方仓上的魔方，在桁架上设置有用于采集数据并传输给控制主机的摄像头，所述气泵分别与第一气缸和第二气缸相连接。

【技术特征摘要】
1.具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，包括机器人本体、第一气缸、第二气缸和气泵，其特征在于:还包括控制主机、摄像头、机械臂和魔方仓，在桁架上设置有第一气缸和第二气缸，所述第一气缸的气缸杆上设置有用于放置魔方的魔方仓，在桁架的上方，气缸的后端设置有机器人本体，所述机器人本体上连接有两个相对的用于进行解魔方动作的机械臂，所述第二气缸用于控制右侧机械臂的升降，并自主抓取魔方仓上的魔方，在桁架上设置有用于采集数据并传输给控制主机的摄像头，所述气泵分别与第一气缸和第二气缸相连接。2.根据权利要求1所述的具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，其特征在于:还包括魔方仓托架，在第一气缸的气缸杆上连接有魔方仓托架，在魔方仓托架上连接有用于放置魔方的魔方仓。3.根据权利要求2所述的具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，其特征在于:所述两个机械臂相互垂直且机械臂的轴心平面与水平面交角为45度。4.根据权利要求3所述的一种具有自主抓取魔方功能的智能解魔方机器人，其特征在于:所述每个机械臂包括带导杆气缸、两只摆台、一只气爪及两只板手，在机器人本体上固定有带导杆气缸，在带导杆气缸上连接有两个摆台，在摆台上安装有气爪，在气爪上面安装有一对扳手。5.根据权利要求4所述的具有自主抓取魔方功能的智能解魔...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴季泳，杨桂平，
申请(专利权)人：塔米智能科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11