【技术实现步骤摘要】
本技术涉及体育训练器械领域，特别是涉及一种用于乒乓球机器人的轻量机械臂。
技术介绍
1、乒乓球机器人是一种能够用于专业运动员训练以及与乒乓球爱好者进行对战的体育器械，现有技术中已经有一些乒乓球机器人产品，大部分是基于市面上已有的六轴机械臂或五轴机械臂进行，如专利cn215505412u、cn206508495u等，这些机械臂由于一般是用于工业用途，一方面对应于乒乓球运动而言，这些机械臂具有冗余的关节，会增加不必要的重量与成本；另一方面，这些机械臂与人体结构具有很大差异，因此对其进行控制难以参照人类打球的方法，控制难度较高。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种与乒乓球运动的特征充分匹配、重量低、成本低的用于乒乓球机器人的轻量机械臂。
2、技术方案：为实现上述目的，本技术的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其包括依次连接成开链结构的底座、躯干部、臂部、肘部以及手部这五个部件，相邻部件之间从前到后依次形成腰部关节(底座与躯干部之间)、臂部关节(躯干部与臂部之间)、肘部关节(臂部与肘部之间)以及手部关节(肘部与手部之间)，各关节分别配有驱动其运转的电机；
3、所述躯干部处于竖置状态，且所述底座上安装有电滑环，所述电滑环的回转部分随着所述躯干部转动；所述臂部关节、手部关节以及肘部关节三者运转所需的电流与信号均经由所述电滑环传送；电滑环可以360度无限制旋转传输电流和信号，可以使躯干部相对于底座的回转不会受到线束的束缚。如果没有电滑
4、所述臂部关节与所述肘部关节的转轴相互平行，且均与所述腰部关节的转轴垂直；所述手部关节的转轴与所述肘部关节的转轴垂直。
5、进一步地，所述底座内安装有第一电机，所述第一电机的回转单元连接所述躯干部。
6、进一步地，所述臂部的第一端具有第一容置空间，所述躯干部的上端置入所述第一容置空间内；所述躯干部的上端内部具有电机容置空间，所述电机容置空间内安装有第二电机，所述第二电机的回转单元连接所述臂部。
7、进一步地，为了实现上述臂部关节的布局，所述躯干部包括主体部以及固定在所述主体部上端的电机罩；所述第二电机安装在所述电机罩内。
8、进一步地，所述臂部内为镂空结构，其内侧靠近所述第二电机的位置安装有第三电机；所述第三电机通过传动机构将动力传递至所述肘部关节，所述传动机构也置于所述臂部的内部。如此，可以使第三电机尽量靠近躯干部，以降低重心，并减少躯干部以及臂部旋转的转动惯量，防止机械臂快速运动时产生剧烈晃动。
9、进一步地，所述臂部包括两个对置的侧板以及连接两个所述侧板的多个连接支架，连接支架为x形。
10、进一步地，所述肘部的一端置于两个所述侧板之间，所述肘部通过转轴连接所述臂部；所述传动机构具有固定在所述转轴上的传动轮。
11、进一步地，所述传动机构为同步带机构。
12、进一步地，所述肘部的内部安装有第四电机，所述第四电机的输出单元连接所述手部。
13、采用上述结构，可以实现第二电机、第三电机以及第四电机的隐藏安装，使得第二电机、第三电机以及第四电机不用凸出在外，避免不必要的碰撞与结构干涉，降低损坏风险。
14、进一步地，所述手部的末端具有u字形的固定支架；球拍的柄部嵌入在所述固定支架内，并通过螺钉相对于所述固定支架固定，通过该结构可以稳固地固定乒乓球拍。
15、有益效果：本技术的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，机械臂的结构组成与布局方式充分模仿了人体的构成与关节运转，更符合乒乓球运动的特征，使得乒乓球机器人能够以接近于人类的击球方式进行击球，如此可以更方便根据人类的击球技术对乒乓球机器人进行控制。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，其包括依次连接成开链结构的底座（1）、躯干部（2）、臂部（3）、肘部（4）以及手部（5）这五个部件，相邻部件之间从前到后依次形成腰部关节（R1）、臂部关节（R2）、肘部关节（R3）以及手部关节（R4），各关节分别配有驱动其运转的电机；
2.根据权利要求1所述的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，所述底座（1）内安装有第一电机（M1），所述第一电机（M1）的回转单元连接所述躯干部（2）。
3.根据权利要求1所述的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，所述臂部（3）的第一端具有第一容置空间，所述躯干部（2）的上端置入所述第一容置空间内；所述躯干部（2）的上端内部具有电机容置空间，所述电机容置空间内安装有第二电机（M2），所述第二电机（M2）的回转单元连接所述臂部（3）。
4.根据权利要求3所述的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，所述躯干部（2）包括主体部（21）以及固定在所述主体部（21）上端的电机罩（22）；所述第二电机（M2）安装在所述电机罩（22）内。
5.根据权
6.根据权利要求5所述的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，所述臂部（3）包括两个对置的侧板（31）以及连接两个所述侧板（31）的多个连接支架（32）。
7.根据权利要求6所述的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，所述肘部（4）的一端置于两个所述侧板（31）之间，所述肘部（4）通过转轴（8）连接所述臂部（3）；所述传动机构（7）具有固定在所述转轴（8）上的传动轮。
8.根据权利要求5所述的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，所述传动机构（7）为同步带机构。
9.根据权利要求1所述的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，所述肘部（4）的内部安装有第四电机（M4），所述第四电机（M4）的输出单元连接所述手部（5）。
10.根据权利要求1所述的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，所述手部（5）的末端具有U字形的固定支架（51）；球拍的柄部嵌入在所述固定支架（51）内，并通过螺钉相对于所述固定支架（51）固定。
...【技术特征摘要】
1.一种用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，其包括依次连接成开链结构的底座（1）、躯干部（2）、臂部（3）、肘部（4）以及手部（5）这五个部件，相邻部件之间从前到后依次形成腰部关节（r1）、臂部关节（r2）、肘部关节（r3）以及手部关节（r4），各关节分别配有驱动其运转的电机；
2.根据权利要求1所述的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，所述底座（1）内安装有第一电机（m1），所述第一电机（m1）的回转单元连接所述躯干部（2）。
3.根据权利要求1所述的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，所述臂部（3）的第一端具有第一容置空间，所述躯干部（2）的上端置入所述第一容置空间内；所述躯干部（2）的上端内部具有电机容置空间，所述电机容置空间内安装有第二电机（m2），所述第二电机（m2）的回转单元连接所述臂部（3）。
4.根据权利要求3所述的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，所述躯干部（2）包括主体部（21）以及固定在所述主体部（21）上端的电机罩（22）；所述第二电机（m2）安装在所述电机罩（22）内。
5.根据权利要求3所述的用于乒乓球机器人的轻量机械臂，其特征在于，所述臂部（3）内为镂空结构，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：张邦森，王瀚，毛越，胡晓屹，
申请(专利权)人：上海鸿丘机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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