会吹萨克斯管的机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种会吹萨克斯管的机器人，包括电源、风机、底座、腿部骨架、腰部骨架、胸部骨架、头部骨架、手臂、手及萨克斯和电器控制器，还包括驱动上身、头部骨架、手臂和手运动的电机，它们和设在电器控制器内的控制电路共同作用，控制吹奏气流和手指按键动作，并使身体配合音乐协调动作，还可让机器人自动吹奏存储在程序存储器中的乐曲，该机器人具有人性化的设计，不仅增添了人们的观赏性、娱乐性，更增添了人们的参与性，实现萨克斯机器人演奏乐曲。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

Playing saxophone robot

The utility model discloses a robot capable of playing saxophone, which comprises a power supply, a fan, a base, leg skeleton, waist, chest, head skeleton skeleton skeleton, arm, hand and Sax and electric controller also comprises a driving body, head skeleton, arm and hand movement of the motor, and their interaction in appliances the controller control circuit to control the playing airflow and finger movements, and the body of music with the coordinated action, also will allow the robot to automatically play music stored in the program memory, the design of the robot is humanization, not only adds the view of people, entertainment, and add more people's participation, implementation Sax robot playing music.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动模型吹萨克斯的机器人，使机器人能和人一样用手指灵活控制管键操作，而且可模拟人吹奏萨克斯，控制气流的微妙变化以实现对音符的全程控制，进而实现机器人演奏乐曲，将机器人体学、机电一体化、通信与单片机技术、传感器技术等有机地融合在一起，属于机器人

技术介绍
对于演奏乐器的机器人，目前
技术介绍
中能用管乐器演奏的机械手即吹笛机器人灵巧手(见专利号为ZL02280263.0)，它能模拟人的吹笛动作，用微型汽缸直接开关以控制吹笛机器人灵巧手按压笛子的笛孔，实现吹笛洞音，虽然它的整体结构简单，但它不能控制洞音的节奏完成曲调，也不能实现吹奏曲目；而能够用真琴演奏曲目的机械手，也只有本公司生产的会弹琴的机器人(专利号为ZL00223534.X)，它是用手指弹奏钢琴，在程控作用下，按照曲目的要求用指令控制手指的动作变化，不能用机器人的嘴模拟人的嘴唇控制气流的变化。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种既能模拟人嘴吹奏萨克斯，又能模拟人手自由调节按下管键，实现演奏萨克斯乐曲的智能化机器人。为达到上述目的，以实现灵活控制管键和控制吹奏气流为前提，对萨克斯机器人的结构进行了合理设计，在简化了不必要的关节运动的基础上，将整体设计分为机械结构设计和电路结构设计。机械结构由底座、风机、腿部骨架、腰部骨架、胸部骨架、连杆、大臂连杆、小臂连杆、手及萨克斯组成，底座由钢管组焊而成圆柱形框架，在底座内设有电器控制器、贮气罐、气源控制阀、控制阀，气源控制阀用弹簧固定在底座上，气源控制阀由气管与调压阀相连，调压阀可粗调气压的大小，调压阀的另一端则通过气管与贮气罐相连，贮气罐具有缓冲气压的作用，贮气灌的另一端接有气管，气管接入控制阀内，控制阀出口处接有气管，而气管与哨片控制阀入口相接，控制阀可调节哨片控制阀内气流的大小。哨片控制阀固定在头部骨架上，哨片控制阀由哨片、哨头、压模、弹簧片、定位销、螺母、固定螺帽、轴销、阀体、阀盖、调节片、调节螺栓和哨片步进电机组成。电机输出轴上固定有曲柄，曲柄紧靠调节片，调节片固定在轴销上，轴销上设有偏心块，偏心块紧靠弹簧片，弹簧片固定在阀体上，压模固定在弹簧片下方，并置于哨片上方，哨片与哨头成间隙设置，螺母与哨头用螺纹连接，阀盖压紧螺母即可固定哨头，螺母同时用定位销与阀体连接，定位销起到周向定位的作用。当电机转动，曲柄推动调节片旋转，带动轴销旋转，推动其上的偏心块压紧弹簧片，压模同时压紧哨片，哨片紧贴哨头，哨片与哨头接触的大小可控制气流的大小，同时哨片控制阀控制气压大小，送去适合演奏的气流，以适应不同曲目的要求。哨片控制阀入口与气管连接，出口与萨克斯脖管连接。腿部骨架对称分布在底座上，腰部骨架固定于腿部骨架上，胸部骨架固定于腰部骨架上，胸部骨架两侧对称，固定有连杆，连杆依次与大臂连杆、小臂连杆、手成万向铰接。手由手掌骨架、手指组成，手指与手掌骨架用轴销及轴承铰接，手指上方用拉簧固定在手掌骨架上，起到复位的作用，手指下方则与钢丝绳连接，钢丝绳的另一端则与手指电机连接，电机固定胸部骨架上，当电机转动时，手指完成萨克斯按键动作，在哨片控制阀的气流作用下，实现萨克斯机器人演奏音乐。萨克斯固定在机器人头部骨架上，而手掌骨架一端固定在萨克斯上。电路结构部分由电源、操作台控制回路、手指控制回路构成，操作台控制回路包括中央处理器、与之相连的通讯回路，可对各控制回路发出指令，手指控制回路包括中央处理器、与之相连的通讯回路、步进电机驱动回路、始终点检测回路、风机驱动回路、调压控制回路和哨片控制回路。作为本技术的优化设计，在腰部骨架上固定有控制上身动作的直流电机，其输出轴上的曲柄依次与两连杆相连，一级连杆两端分别与曲柄和二级连杆铰接，二级连杆另一端固定在轴上，而轴与腰部骨架铰接，在胸部骨架上还固定有控制头转的直流电机，电机的输出轴依次安装有齿轮，齿轮轴，齿轮轴与连杆铰接，连杆的另一端与十字轴铰接，而十字轴同时与头部骨架铰接，相应的在其电器控制器内还设有辅助控制回路，包括中央处理器、与之相连的通讯回路、直流电机驱动回路、始终点检测回路，在操作台控制回路的中央处理器和辅助控制回路的中央处理器之间设有通讯接口。当此两直流电机转动时，使胸部骨架完成身前后动作，头部骨架完成上下左右动作，以协调曲目的要求。作为本技术的进一步改进，在其操作台控制回路还设有与中央处理器相连的选曲回路和曲目显示回路，在其电器控制器内还设有调试控制回路，包括中央处理器、与之相连的通讯回路、音符调试回路、手动/自动转换回路、哨头气压数显回路。音符调试回路将曲目编程储存在程序存储器中，选曲时，由主机CPU发出命令，机器人便按你的要求演奏曲目。无人选曲时，萨克斯机器人在程序控制下自动表演。本技术还设计了手动调试部分，采用液晶(或利用PC主机显示器)显示其脉冲地址数，以方便步进电机整体或个别调试、维修。本技术结构简单，能模拟人吹奏萨克斯，手指能自由调节按下管键的节奏，哨片控制阀能自由控制气流的变化，随着乐曲音律的变化，机器人身体各部位的动作随之配合变化，还可通过选曲操作，吹奏曲目，具有人性化的设计，不仅增添了人们的观赏性、娱乐性，更增添了人们的参与性，实现萨克斯机器人演奏乐曲。附图说明图1本技术的主视图。图2本技术的侧视图。图3本技术的哨片控制阀主视图。图4图3的剖视图。图5图3的俯视图。图6萨克斯机器人手掌主视图。图7图6的俯视图。图8本技术的电路框图。图9手指控制原理图。图10辅助动作控制原理图。图11调压控制原理图。图12哨片控制原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术实施例作进一步的详述。萨克斯机器人的机械部分由风机、底座、腿部骨架、腰部骨架、胸部骨架、手臂、手及萨克斯组成，由图1和图2可知，在底座1上固定有气源控制阀5、调压阀24、贮气罐2、控制阀22及电器控制器3，气源控制阀5用弹簧4固定在底座1上，气源控制阀5由气管与调压阀24相连，调压阀24可粗调气压的大小，调压阀24的另一端则通过气管与贮气罐2相连，贮气罐2具有缓冲气压的作用，贮气灌2的另一端接有气管23，气管23接入控制阀22内，控制阀22出口处接有气管6，而气管6与哨片控制阀28入口相接，控制阀22可调节哨片控制阀28内气流的大小。哨片控制阀28固定在头部骨架上，由图3、图4和图5可知，哨片控制阀28由哨片39、哨头40、压模42、弹簧片41、定位销43、螺母44、固定螺帽45、轴销46、阀体47、阀盖48、调节片36、37、调节螺栓38和哨片步进电机34组成。哨片步进电机34输出轴上固定有曲柄35，曲柄35紧靠调节片37，调节片37固定在轴销46上，轴销上46设有偏心块，偏心块紧靠弹簧片41，弹簧片41固定在阀体47上，压模42固定在弹簧片47下方，并置于哨片39上方，哨片39与哨头40成间隙设置，螺母44与哨头40用螺纹连接，阀盖48压紧螺母44即可固定哨头40，螺母44同时用定位销43与阀体47连接，定位销43起到周向定位的作用。当电机转动，曲柄35推动调节片37旋转，带动轴销46旋转，推动其上的偏心块压紧弹簧片41，压模42同时压紧哨片39，哨片39紧贴哨头40，哨片39与哨头40接触的大小可控制气流的大小，同时哨片控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种会吹萨克斯管的机器人，包括电源、风机、底座（１）、腿部骨架（７）、腰部骨架（２６）、胸部骨架（１３）、头部骨架（１５）、手臂及萨克斯（２９）和电器控制器（３），其特征在于该机器人还设有吹奏气流控制机构和手指控制机构，吹奏气流控制机构包括和风机相连的气源控制阀（５），和气源控制阀（５）依次串连的调压阀（２４），控制阀（２２），气管（６，２３）和固定在头部骨架（１５）上的哨片控制阀（２８），手指控制机构包括和手臂为万向铰接的手（１０），拉簧（５０），拉绳（１１）和手指步进电机（１４），手（１０）由手掌骨架（４９）、手指（５２）组成，手指（５２）与手掌骨架（４９）用轴销（５１）及轴承铰接，手指（５２）上方用拉簧（５０）固定在手掌骨架（４９）上，手指（５２）下方则与拉绳（１１）连接，拉绳（１１）的另一端则与手指步进电机（１４）连接，手指步进电机（１４）固定在胸部骨架（１３）上，手掌骨架（４９）和萨克斯（２９）固定连接，萨克斯（２９）固定在头部骨架（１５）上，电器控制器（３）内设有操作台控制回路和与其中央处理器输出端连接的手指控制回路，且手指控制回路的中央处理器输出端连接有步进电机驱动回路、风机驱动回路、调压控制回路和哨片控制回路，以及与手指控制回路的中央处理器输入端连接的始终点检测回路。...

【技术特征摘要】
1.一种会吹萨克斯管的机器人，包括电源、风机、底座(1)、腿部骨架(7)、腰部骨架(26)、胸部骨架(13)、头部骨架(15)、手臂及萨克斯(29)和电器控制器(3)，其特征在于该机器人还设有吹奏气流控制机构和手指控制机构，吹奏气流控制机构包括和风机相连的气源控制阀(5)，和气源控制阀(5)依次串连的调压阀(24)，控制阀(22)，气管(6，23)和固定在头部骨架(15)上的哨片控制阀(28)，手指控制机构包括和手臂为万向铰接的手(10)，拉簧(50)，拉绳(11)和手指步进电机(14)，手(10)由手掌骨架(49)、手指(52)组成，手指(52)与手掌骨架(49)用轴销(51)及轴承铰接，手指(52)上方用拉簧(50)固定在手掌骨架(49)上，手指(52)下方则与拉绳(11)连接，拉绳(11)的另一端则与手指步进电机(14)连接，手指步进电机(14)固定在胸部骨架(13)上，手掌骨架(49)和萨克斯(29)固定连接，萨克斯(29)固定在头部骨架(15)上，电器控制器(3)内设有操作台控制回路和与其中央处理器输出端连接的手指控制回路，且手指控制回路的中央处理器输出端连接有步进电机驱动回路、风机驱动回路、调压控制回路和哨片控制回路，以及与手指控制回路的中央处理器输入端连接的始终点检测回路。2.根据权利要求1所述会吹萨克斯管的机器人，其特征在于气源控制阀(5)、调压阀(24)和控制阀(22)均设于底座(1)上，并在调压阀(24)和控制阀(22)之间还连有储气罐(2)。3.根据权利要求1所述会吹萨克斯管的机器人，其特征在于其哨片控制阀(28)由哨片(39)、哨头(40)、压模(42)、弹簧片(41)、定位销(43)、螺母(44)、固定螺帽(45)、轴销(46)、阀体(47)、阀盖(48)、调节片(36、37)、调节螺栓(38)和哨片步进电机(34)组成，哨片步进电机(34)输出轴上固定有曲柄(35)，曲柄(35)紧靠调节片(37)，调节片(37)固定在轴销(46)上，轴销(46)上设有偏心块，偏心块紧靠弹簧片(41)，弹簧片(41)固定在阀体(47)上，压模(42)固定在弹簧片(41)下方，并置于哨片(39)上方，哨片(39)与哨头(40)成间隙设置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙帆，
申请(专利权)人：自贡市挚友科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]