本實(shí)用新型涉及一種用于還原魔方的機(jī)械，特別是一種用于還原標(biāo)準(zhǔn)三階魔方的機(jī)械。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的還原魔方的機(jī)械可分為三類：第一類主要由樂高組裝而成，由于樂高的零件眾多，因此這類機(jī)械的組裝較為復(fù)雜且價(jià)格較為昂貴；第二類則是為高速還原魔方而專門制造的機(jī)械，這類機(jī)械往往不具有通用性，價(jià)格十分高昂。第三類是由玩家自己設(shè)計(jì)制作的機(jī)械，這類機(jī)械的結(jié)構(gòu)較為混亂，零件規(guī)格不統(tǒng)一，沒有規(guī)范的制作說明，不宜批量生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種用于還原魔方的機(jī)械臂，以及使用此種機(jī)械臂構(gòu)建的用于還原魔方的機(jī)械；本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種用于還原魔方的機(jī)械臂，包括前固定板、中間固定板、后固定板、橫固定板、四個(gè)輔臂、四個(gè)叉臂、主動(dòng)齒板、從動(dòng)齒板；以及第一舵機(jī)、第二舵機(jī)；

第一舵機(jī)安裝在前固定板前側(cè)；

前固定板和中間固定板通過連接柱前后固定連接；兩個(gè)輔臂的下端夾在前固定板和中間固定板之間，與前固定板和中間固定板的頂端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；另兩個(gè)輔臂的下端裝在中間固定板后側(cè)，與中間固定板的頂端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

在中間固定板后側(cè)安裝主動(dòng)齒板和從動(dòng)齒板；主動(dòng)齒板和從動(dòng)齒板相對而設(shè)，主動(dòng)齒板和從動(dòng)齒板的轉(zhuǎn)動(dòng)齒相互咬合；主動(dòng)齒板與第一舵機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接；

兩個(gè)叉臂位于主動(dòng)齒板和從動(dòng)齒板前側(cè)，另兩個(gè)叉臂位于主動(dòng)齒板和從動(dòng)齒板后側(cè)；主動(dòng)齒板的頂端與主動(dòng)齒板前后側(cè)的一組叉臂的下分叉轉(zhuǎn)動(dòng)連接；從動(dòng)齒板的頂端與從動(dòng)齒板前后側(cè)的另一組叉臂的下分叉轉(zhuǎn)動(dòng)連接；靠近主動(dòng)齒板一側(cè)的一組輔臂的上端與該側(cè)的一組叉臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接；靠近從動(dòng)齒板一側(cè)的另一組輔臂的上端與該側(cè)的另一組叉臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

橫固定板通過連接板連接第二舵機(jī)的轉(zhuǎn)軸；橫固定板前端卡接前固定板，后端卡接后固定板；第二舵機(jī)與第一舵機(jī)的安裝方向相互垂直；

后固定板通過連接柱連接中間固定板。

進(jìn)一步地，所述的用于還原魔方的機(jī)械臂，還包括擴(kuò)展片；擴(kuò)展片固定在叉臂的上分叉上。

一種用于還原魔方的機(jī)械，包括：底座、控制板、左機(jī)械臂和右機(jī)械臂，左機(jī)械臂和右機(jī)械臂均采用上述組裝好的機(jī)械臂；左機(jī)械臂和右機(jī)械臂安裝在所述底座上；控制板包括微控制器主板和電源板，微控制器板連接攝像頭識別魔方，電源板用于連接機(jī)械臂并對機(jī)械臂供電。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：該用于還原魔方的機(jī)械臂和機(jī)械，操作簡單、結(jié)構(gòu)清晰、零件規(guī)格統(tǒng)一、易于組裝、成本低廉、特別適用于還原標(biāo)準(zhǔn)三階魔方。。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的機(jī)械臂設(shè)計(jì)圖。

圖2A和圖2B為本實(shí)用新型的機(jī)械臂組裝步驟一示意圖。

圖3A和圖3B為本實(shí)用新型的機(jī)械臂組裝步驟二示意圖。

圖4A、圖4B、圖4C、圖4D為本實(shí)用新型的機(jī)械臂組裝步驟三示意圖。

圖5A和圖5B為本實(shí)用新型的機(jī)械臂組裝步驟四示意圖。

圖6A和圖6B為本實(shí)用新型的機(jī)械臂組裝步驟五示意圖。

圖7為本實(shí)用新型電原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

用于還原魔方的機(jī)械臂，如圖1所示，包括前固定板A1、中間固定板A2、后固定板A3、橫固定板B、四個(gè)輔臂C、四個(gè)叉臂D、主動(dòng)齒板E1、從動(dòng)齒板E2、六個(gè)擴(kuò)展片F(xiàn)；以及第一舵機(jī)T1、第二舵機(jī)T2；

如圖2A和圖2B所示，第一舵機(jī)T1安裝在前固定板A1前側(cè)；

如圖3A和圖3B所示，前固定板A1和中間固定板A2通過連接柱前后固定連接；兩個(gè)輔臂C的下端夾在前固定板A1和中間固定板A2之間，與前固定板A1和中間固定板A2的頂端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；另兩個(gè)輔臂C的下端裝在中間固定板A2后側(cè)，與中間固定板A2的頂端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

如圖4A、圖4B、圖4C、圖4D所示，在中間固定板A2后側(cè)安裝主動(dòng)齒板E1和從動(dòng)齒板E2；主動(dòng)齒板E1和從動(dòng)齒板E2相對而設(shè)，主動(dòng)齒板E1和從動(dòng)齒板E2的轉(zhuǎn)動(dòng)齒相互咬合；主動(dòng)齒板E1與第一舵機(jī)T1的轉(zhuǎn)軸連接；

兩個(gè)叉臂D位于主動(dòng)齒板E1和從動(dòng)齒板E2前側(cè)，另兩個(gè)叉臂D位于主動(dòng)齒板E1和從動(dòng)齒板E2后側(cè)；主動(dòng)齒板E1的頂端與主動(dòng)齒板E1前后側(cè)的一組叉臂D的下分叉轉(zhuǎn)動(dòng)連接；從動(dòng)齒板E2的頂端與從動(dòng)齒板E2前后側(cè)的另一組叉臂D的下分叉轉(zhuǎn)動(dòng)連接；靠近主動(dòng)齒板E1一側(cè)的一組輔臂C的上端與該側(cè)的一組叉臂D轉(zhuǎn)動(dòng)連接；靠近從動(dòng)齒板E2一側(cè)的另一組輔臂C的上端與該側(cè)的另一組叉臂D轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

叉臂D的上分叉和橫分叉用于卡住待轉(zhuǎn)動(dòng)的魔方；

如圖5A、圖5B、圖6A、圖6B所示，橫固定板B通過連接板連接第二舵機(jī)T2的轉(zhuǎn)軸；橫固定板B前端卡接前固定板A1，后端卡接后固定板A3；第二舵機(jī)T2與第一舵機(jī)T1的安裝方向相互垂直；

后固定板A3通過連接柱連接中間固定板A2。

為了增大夾持魔方的受力面積，擴(kuò)展片F(xiàn)固定在叉臂D的上分叉上。

用于還原魔方的機(jī)械，包括底座、控制板、左機(jī)械臂和右機(jī)械臂，左機(jī)械臂和右機(jī)械臂均采用上述組裝好的機(jī)械臂；左機(jī)械臂和右機(jī)械臂安裝在所述底座上；

控制板包括微控制器主板和電源板，微控制器板可連接攝像頭識別魔方，電源板用于連接機(jī)械臂并對機(jī)械臂供電；

本實(shí)用新型的電原理如圖7所示，其中1為電源管理單元、2為RAM芯片、3為FLASH芯片、4為基于ARM的微控制器、5為USB2接口，可連接鍵盤鼠標(biāo)等外設(shè)、6為USB外設(shè)、7為外接顯示器、8為HDMI接口、9為USB1接口，用于連接攝像頭、10為GPIO口(通用輸入輸出接口），用于輸出PWM信號控制舵機(jī)、11為外置電源，要求有5V 2A及6-9V 3A的輸出能力、12為電源接口、13為穩(wěn)壓電路模組、14為PWM信號輸入接口、15為PWM信號及電源的輸出接口、16為左爪舵機(jī)，左臂舵機(jī)，右臂舵機(jī)及右爪舵機(jī)、17為待還原的魔方、18為USB接口的攝像頭。

左臂舵機(jī)，右臂舵機(jī)即圖5A中的第二舵機(jī)T2；左爪舵機(jī)、右爪舵機(jī)即圖2A中的第一舵機(jī)T1。