本發(fā)明涉及機器人設備領域，具體的說是一種球類物品搬運機器人。

背景技術：

眾所周知，機器人設備在幫助人們生產生活方面發(fā)揮著越來越多的作用，隨著科學技術的發(fā)展，機器人設備的種類越來越多，而機器人上的機械臂和機械手爪是幫助機器人發(fā)揮功能的重要組成部分，盡管機器人設備做出了一些改善，但是還有很多方面值得去改進。

已知現有機器人設備在解決上述問題，但是還有很多方面值得去改進，目前，越來越多的企業(yè)開始使用機器人，在裝配，運輸等領域采用自動機械去代替人工操作。在自動化生產領域，機器人或者機械臂通過末端執(zhí)行器進行操作，在裝配領域，機械手爪是應用最多的末端執(zhí)行器，機器人在工業(yè)上運用已經越來越多。目前在設計運用機器來清理家務也開始有了越來越多的思考和設計，在家用機器人的設計上設計者和研究者主要的研究方向在于人工智能，致力于實現人與機器人之間可以實現溝通交流，而對機器人本身的運動機構和夾取機構部分的設計相對來說要略顯不足。目前在對球類夾取，搬運機器人的設計比較少，但是體育運動和學校的體育教育中，籃球、足球、排球等球類，存在短途運輸，拿取的現象十分多，所以若果能設計一款自動化搬運拿球的機器人設備十分有意義，可以幫助體育運動員或者學校師生減少球類運輸拿取的工作，有助于提高效率。本發(fā)明提供一種球類物品搬運機器人，設計了一個可以270度轉動的夾取機構，同時設計了兩種類型的夾具，利用夾具橫向運動和縱向運動兩種運動形式來實現對球的夾緊，在取球的設計上，運用了一個轉盤式的撥球機構和一個曲面片狀的撥球機構，來更好的實現對球的抓取，而且該設計結構簡單，易于加工生產。

技術實現要素：

針對現有技術設備在解決上述問題，但是仍是有很多問題和不足需要繼續(xù)改善，本發(fā)明提供一種球類物品搬運機器人，設計了一個可以270度轉動的夾取機構，同時設計了兩種類型的夾具，利用夾具橫向運動和縱向運動兩種運動形式來實現對球的夾緊，在取球的設計上，運用了一個轉盤式的撥球機構和一個曲面片狀的撥球機構，來更好的實現對球的抓取，而且該設計結構簡單，易于加工生產。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種球類物品搬運機器人，包括固定機構、傳動機構、夾取機構和運輸箱。

所述的固定機構包括支撐架、一號轉輪、二號轉輪、一號傳送帶、一號轉軸和傳動軸；所述的支撐架內安裝有控制裝置和電機；所述的一號轉輪安裝在一號轉軸上，一號轉輪的數量為六個；所述的二號轉輪安裝在一號轉軸上，且二號轉輪安裝在固定機構的前端，二號轉輪的數量為兩個，兩個二號轉輪對稱分布在固定機構兩側，二號轉輪的直徑比一號轉輪直徑??；所述的一號轉軸安裝在支撐架上，一號轉軸的數量為四個；所述的傳動軸安裝在支撐架上，傳動軸與支撐架內的電機相連接；固定機構有兩個作用，一個是起到固定和支撐的作用，另一個是運輸的作用，二號轉輪的直徑比一號轉輪直徑小的設計，是方便跨越一些小型的障礙物。

所述的傳動機構安裝在固定機構上，傳動機構與夾取機構相連接，傳動機構包括固定架、傳動鏈條和一號傳動齒輪；所述的固定架安裝在固定機構的支撐架上，固定架上設有連接架、一號固定軸、一號電機箱和一號安裝孔；所述的一號電機箱內安裝有電機和傳動裝置，一號傳動齒輪和一號電機箱內的傳動裝置通過傳動鏈條相連接；傳動機構的主要作用是帶動夾取機構轉動，一號電機箱內的電機通過傳動鏈條帶動一號傳動齒輪轉動，從而帶動夾取機構轉動，這樣夾取機構就可以調節(jié)轉動的角度和位置。

所述的夾取機構安裝在傳動機構的一號固定軸上，夾取機構包括支架機構、一號夾具、二號夾具和控制箱；。

所述的支架機構安裝在傳動機構的一號固定軸上，支架機構包括固定板、二號固定軸、支撐臂、二號轉軸和固定圈；所述的二號固定軸安裝在固定板上；所述的固定板安裝在一號固定軸上；所述的一號傳動齒輪安裝在固定板的二號固定軸上。

所述的一號夾具包括一號機構和二號機構；所述的一號機構上設有一號連接塊、二號連接塊、一號安裝架、二號安裝架、二號電機箱、三號固定軸、二號傳送帶和二號傳動輪；所述的一號連接塊安裝在二號轉軸上；所述的二號連接塊與一號連接塊相連接；所述的二號安裝架安裝在三號固定軸上，二號安裝架上設有一號撥動機構；一號撥動機構上設有一號圓角；所述的所述的二號電機箱安裝在一號安裝架上，二號電機箱內安裝有電機；所述的二號機構上設有三號安裝架、四號安裝架、五號安裝架和一號氣動裝置；所述的三號安裝架安裝在固定圈上；所述的四號安裝架安裝在三號安裝架上，四號安裝架的數量為兩個；所述的五號安裝架安裝在三號安裝架上，五號安裝架的安裝位置在四號安裝架與固定圈之間；所述的一號氣動裝置安裝在五號安裝架上，且一號氣動裝置與支撐臂相連接；所述的四號安裝架上設有三號連接塊、四號連接塊、固定端、四號固定軸、五號固定軸、彈簧和前端；所述的三號連接塊安裝在四號安裝架上；所述的四號連接塊安裝在四號固定軸上，四號連接塊上設有六號固定軸；所述的彈簧安裝在六號固定軸和固定端之間；所述的前端設在固定端末端；一號氣動裝置可以發(fā)生伸縮運動，一號氣動裝置帶動二號機構運動，以此實現一號夾具的夾緊和松開的功能，控制箱內設有控制電路和開關，可以控制一號氣動裝置的運動；一號夾具的運動主要發(fā)生在豎直面，由一號氣動裝置所控制的上下的夾緊和松開的運動；一號機構的主要作用是取球，二號電機箱內的電機帶動一號撥動機構轉動，將地面的球撥入夾取機構中。

所述的二號夾具包括五號安裝架、一號連桿、二號連桿、二號氣動裝置、六號安裝架、七號固定軸、八號固定軸、九號固定軸和二號安裝孔；所述的五號安裝架安裝在一號固定軸上，五號安裝架與支撐臂相連接；所述的一號連桿安裝在七號固定軸上；所述的七號固定軸安裝在五號安裝架上；所述的二號連桿安裝在八號固定軸上；所述的八號固定軸安裝在五號安裝架上；所述的二號氣動裝置安裝在九號固定軸上，且二號氣動裝置分別與一號連桿和二號連桿相連接；所述的九號固定軸安裝在五號安裝架上；所述的六號安裝架安裝在一號連桿和二號連桿上，六號安裝架上設有圓孔和二號撥動機構；所述的二號撥動機構上設有十號固定軸和撥動片；所述的十號固定軸安裝在圓孔內；所述的撥動片安裝在十號固定軸上，撥動片的數量為兩個，且兩個撥動片之間的夾角為120°；所述的二號安裝孔內安裝一號固定軸，二號安裝孔的位置在七號固定軸和八號固定軸之間；二號夾具的作用是幫助夾緊球，防止夾取機構在轉動過程中，球發(fā)生掉落；工作時，二號氣動裝置可以發(fā)生伸縮運動，二號氣動裝置帶動一號連桿圍繞七號固定軸轉動，一號連桿帶動六號安裝架運動，由此實現二號夾具的夾緊和松開的功能，其中二號撥動機構安裝在六號安裝架上，二號撥動機構由兩個撥動片構成，兩個撥動片之間的夾角為120°，二號撥動機構可以發(fā)生轉動，其作用主要是在夾取機構在轉動過程中，防止球發(fā)生掉落，其中二號連桿可以圍繞八號固定軸轉動；控制箱內設有控制電路和開關，可以控制二號氣動裝置的運動。

所述的運輸箱安裝在固定機構的支撐架上，運輸箱與傳動機構的固定架相連接，運輸箱上設有箱體、斜板、二號圓角。

優(yōu)選的，所述的一號傳送帶的數量為六條，傳動軸與一號轉軸之間通過一號傳送帶連接，且兩個一號轉軸之間通過一號傳送帶連接。

優(yōu)選的，所述的支撐臂安裝在固定板上；所述的二號轉軸安裝在支撐臂上端，二號轉軸與一號夾具相連接；所述的固定圈安裝在支撐臂下端，固定圈與一號夾具相連接，固定圈的數量為四個。

優(yōu)選的，所述的一號安裝架固定安裝在二號連接塊上；所述的三號固定軸安裝在一號安裝架上，三號固定軸的數量為兩個。

優(yōu)選的，其特征在于：所述的二號傳送帶連接在三號固定軸和二號電機箱內的電機之間；所述的二號傳動輪安裝在三號固定軸上，且二號傳動輪與二號傳送帶相接觸。

優(yōu)選的，所述的四號固定軸安裝在三號連接塊上；所述的固定端安裝在五號固定軸上；所述的五號固定軸安裝在四號連接塊上。

優(yōu)選的，所述的箱體安裝在固定機構的支撐架上；所述的斜板與箱體豎直面的傾角為60°，這樣的好處是方便夾取機構講球放入箱體中。

本裝置的工作過程，一號電機箱內的電機通過傳動鏈條帶動一號傳動齒輪轉動，從而帶動夾取機構轉動，這樣夾取機構就可以調節(jié)轉動的角度和位置，此時開始夾取地面的球，控制一號氣動裝置和二號氣動裝置，將一號夾具和二號夾具松開，二號電機箱內的電機帶動一號撥動機構轉動，將地面的球撥入夾取機構中，當球進入夾取機構，控制一號氣動裝置和二號氣動裝置，將一號夾具和二號夾具夾緊，夾緊后，一號電機箱內的電機通過傳動鏈條帶動一號傳動齒輪轉動，從而帶動夾取機構轉動，夾取機構將球放入箱體中，如此往復，等箱體中球數量滿了后，固定機構上的電機帶動轉輪運動，開始運輸球到目的地。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供一種球類物品搬運機器人，設計了一個可以270度轉動的夾取機構，同時設計了兩種類型的夾具，利用夾具橫向運動和縱向運動兩種運動形式來實現對球的夾緊，在取球的設計上，運用了一個轉盤式的撥球機構和一個曲面片狀的撥球機構，防止在轉動過程中球的滑落，來更好的實現對球的抓取，而且該設計結構簡單，易于加工生產。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的正視圖；

圖3是本發(fā)明傳動機構與夾取機構的安裝結構示意圖；

圖4是本發(fā)明固定架的結構示意圖；

圖5是本發(fā)明固定架的正視圖；

圖6是本發(fā)明夾取機構的結構示意圖；

圖7是本發(fā)明夾取機構的正視圖；

圖8是本發(fā)明夾取機構的俯視圖；

圖9是本發(fā)明二號夾具的結構示意圖；

圖10是本發(fā)明二號夾具的俯視圖；

圖11是本發(fā)明一號機構的結構示意圖；

圖12是本發(fā)明二號機構的結構示意圖；

圖13是本發(fā)明一號撥動機構的結構示意圖；

圖14是本發(fā)明一號撥動機構的正視圖；

圖15是本發(fā)明四號安裝架的結構示意圖；

圖16是本發(fā)明一四號安裝架的正視圖；

圖17是本發(fā)明四號安裝架的俯視圖；

圖18是本發(fā)明二號撥動機構的結構示意圖；

圖19是本發(fā)明二號撥動機構的俯視圖；

圖20是本發(fā)明運輸箱的結構示意圖；

圖中：固定機構1、傳動機構2、夾取機構3、運輸箱4、支撐架11、一號轉輪12、二號轉輪13、一號傳送帶14、一號轉軸15、傳動軸16、固定架21、傳動鏈條22、一號傳動齒輪23、連接架211、一號固定軸212、一號電機箱213、一號安裝孔214支架機構31、一號夾具32、二號夾具33、控制箱34、固定板311、二號固定軸312、支撐臂313、二號轉軸314和、固定圈315、一號機構321、二號機構322、一號連接塊3211、二號連接塊3212、一號安裝架3213、二號安裝架3214、二號電機箱3215、三號固定軸3216、二號傳送帶3217、二號傳動輪3218、一號撥動機構32141、一號圓角321411、三號安裝架3221、四號安裝架3222、五號安裝架3223、一號氣動裝置3224、三號連接塊32221、四號連接塊32222、固定端32223、四號固定軸32224、五號固定軸32225、彈簧32226、前端32227、六號固定軸322221、五號安裝架331、一號連桿332、二號連桿333、二號氣動裝置334、六號安裝架335、七號固定軸336、八號固定軸337、九號固定軸338、二號安裝孔339、圓孔3351、二號撥動機構3352、十號固定軸33521和、撥動片33522、箱體41、斜板42、二號圓角43。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，一種球類物品搬運機器人，包括固定機構1、傳動機構2、夾取機構3和運輸箱4。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，所述的固定機構1包括支撐架11、一號轉輪12、二號轉輪13、一號傳送帶14、一號轉軸15和傳動軸16；所述的支撐架11內安裝有控制裝置和電機；所述的一號轉輪12安裝在一號轉軸15上，一號轉輪12的數量為六個；所述的二號轉輪13安裝在一號轉軸15上，且二號轉輪13安裝在固定機構1的前端，二號轉輪13的數量為兩個，兩個二號轉輪13對稱分布在固定機構1兩側，二號轉輪13的直徑比一號轉輪12直徑小；所述的一號轉軸15安裝在支撐架11上，一號轉軸15的數量為四個；所述的傳動軸16安裝在支撐架11上，傳動軸16與支撐架11內的電機相連接；固定機構1有兩個作用，一個是起到固定和支撐的作用，另一個是運輸的作用，二號轉輪13的直徑比一號轉輪12直徑小的設計，是方便跨越一些小型的障礙物。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，所述的傳動機構2安裝在固定機構1上，傳動機構2與夾取機構3相連接，傳動機構2包括固定架21、傳動鏈條22和一號傳動齒輪23；所述的固定架21安裝在固定機構1的支撐架11上，固定架21上設有連接架211、一號固定軸212、一號電機箱213和一號安裝孔214；所述的一號電機箱213內安裝有電機和傳動裝置，一號傳動齒輪23和一號電機箱213內的傳動裝置通過傳動鏈條22相連接；傳動機構2的主要作用是帶動夾取機構3轉動，一號電機箱213內的電機通過傳動鏈條22帶動一號傳動齒輪23轉動，從而帶動夾取機構3轉動，這樣夾取機構3就可以調節(jié)轉動的角度和位置。

如圖1、圖4、圖5、圖6、圖7，所述的夾取機構3安裝在傳動機構2的一號固定軸212上，夾取機構3包括支架機構31、一號夾具32、二號夾具33和控制箱34。

如圖1、圖6、圖7、圖8、圖9，所述的支架機構31安裝在傳動機構2的一號固定軸212上，支架機構31包括固定板311、二號固定軸312、支撐臂313、二號轉軸314和固定圈315；所述的二號固定軸312安裝在固定板311上；所述的固定板311安裝在一號固定軸212上；所述的一號傳動齒輪23安裝在固定板311的二號固定軸312上。

如圖1、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖13、圖15、圖17，所述的一號夾具32包括一號機構321和二號機構322；所述的一號機構321上設有一號連接塊3211、二號連接塊3212、一號安裝架3213、二號安裝架3214、二號電機箱3215、三號固定軸3216、二號傳送帶3217和二號傳動輪3218；所述的一號連接塊3211安裝在二號轉軸314上；所述的二號連接塊3212與一號連接塊3211相連接；所述的二號安裝架3214安裝在三號固定軸3216上，二號安裝架3214上設有一號撥動機構32141；一號撥動機構32141上設有一號圓角321411；所述的所述的二號電機箱3215安裝在一號安裝架3213上，二號電機箱3215內安裝有電機；所述的二號機構322上設有三號安裝架3221、四號安裝架3222、五號安裝架3223和一號氣動裝置3224；所述的三號安裝架3221安裝在固定圈315上；所述的四號安裝架3222安裝在三號安裝架3221上，四號安裝架3222的數量為兩個；所述的五號安裝架3223安裝在三號安裝架3221上，五號安裝架3223的安裝位置在四號安裝架3222與固定圈315之間；所述的一號氣動裝置3224安裝在五號安裝架3223上，且一號氣動裝置3224與支撐臂313相連接；所述的四號安裝架3222上設有三號連接塊32221、四號連接塊32222、固定端32223、四號固定軸32224、五號固定軸32225、彈簧32226和前端32227；所述的三號連接塊32221安裝在四號安裝架3222上；所述的四號連接塊32222安裝在四號固定軸32224上，四號連接塊32222上設有六號固定軸322221；所述的彈簧32226安裝在六號固定軸322221和固定端32223之間；所述的前端32227設在固定端32223末端；一號氣動裝置3224可以發(fā)生伸縮運動，一號氣動裝置3224帶動二號機構322運動，以此實現一號夾具32的夾緊和松開的功能；一號夾具32的運動主要發(fā)生在豎直面，由一號氣動裝置3224所控制的上下的夾緊和松開的運動；一號機構321的主要作用是取球，二號電機箱3215內的電機帶動一號撥動機構32141轉動，將地面的球撥入夾取機構3中；控制箱34內設有控制電路和開關，可以控制一號氣動裝置3224的運動。

如圖1、圖10、圖11、圖12、圖13、圖15、圖16、圖17、圖18、圖19，所述的二號夾具33包括五號安裝架331、一號連桿332、二號連桿333、二號氣動裝置334、六號安裝架335、七號固定軸336、八號固定軸337、九號固定軸338和二號安裝孔339；所述的五號安裝架331安裝在一號固定軸212上，五號安裝架331與支撐臂313相連接；所述的一號連桿332安裝在七號固定軸336上；所述的七號固定軸336安裝在五號安裝架331上；所述的二號連桿333安裝在八號固定軸337上；所述的八號固定軸337安裝在五號安裝架331上；所述的二號氣動裝置334安裝在九號固定軸338上，且二號氣動裝置334分別與一號連桿332和二號連桿333相連接；工作時，二號氣動裝置334帶動一號連桿332圍繞七號固定軸336轉動；所述的九號固定軸338安裝在五號安裝架331上；所述的六號安裝架335安裝在一號連桿332和二號連桿333上，六號安裝架335上設有圓孔3351和二號撥動機構3352；所述的二號撥動機構3352上設有十號固定軸33521和撥動片33522；所述的十號固定軸33521安裝在圓孔3351內；所述的撥動片33522安裝在十號固定軸33521上，撥動片33522的數量為兩個，且兩個撥動片33522之間的夾角為120°；所述的二號安裝孔339內安裝一號固定軸212，二號安裝孔339的位置在七號固定軸336和八號固定軸337之間；二號夾具33的作用是幫助夾緊球，防止夾取機構3在轉動過程中，球發(fā)生掉落；工作時，二號氣動裝置334可以發(fā)生伸縮運動，二號氣動裝置334帶動一號連桿332圍繞七號固定軸336轉動，一號連桿332帶動六號安裝架335運動，由此實現二號夾具33的夾緊和松開的功能，其中二號撥動機構3352安裝在六號安裝架335上，二號撥動機構3352由兩個撥動片33522構成，兩個撥動片33522之間的夾角為120°，二號撥動機構3352可以發(fā)生轉動，其作用主要是在夾取機構3在轉動過程中，防止球發(fā)生掉落，其中二號連桿333可以圍繞八號固定軸337轉動；控制箱34內設有控制電路和開關，可以控制二號氣動裝置334的運動。

如圖1、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖13、圖20，所述的運輸箱4安裝在固定機構1的支撐架11上，運輸箱4與傳動機構2的固定架21相連接，運輸箱4上設有箱體41、斜板42、二號圓角43。斜板42和二號圓角43的設計是方便球落入運輸箱4中。

如圖1、圖2、圖3、圖4，所述的一號傳送帶14的數量為六條，傳動軸16與一號轉軸15之間通過一號傳送帶14連接，且兩個一號轉軸15之間通過一號傳送帶14連接。

如圖1、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7，所述的支撐臂313安裝在固定板311上；所述的二號轉軸314安裝在支撐臂313上端，二號轉軸314與一號夾具32相連接；所述的固定圈315安裝在支撐臂313下端，固定圈315與一號夾具32相連接，固定圈315的數量為四個。

如圖1、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖13、圖15，所述的一號安裝架3213固定安裝在二號連接塊3212上；所述的三號固定軸3216安裝在一號安裝架3213上，三號固定軸3216的數量為兩個。

如圖1、圖2、圖4、圖6、圖10、圖11、圖14、圖15，其特征在于：所述的二號傳送帶3217連接在三號固定軸3216和二號電機箱3215內的電機之間；所述的二號傳動輪3218安裝在三號固定軸3216上，且二號傳動輪3218與二號傳送帶3217相接觸。

如圖1、圖7、圖8、圖9、圖12、圖14、圖15、圖17，所述的四號固定軸32224安裝在三號連接塊32221上；所述的固定端32223安裝在五號固定軸32225上；所述的五號固定軸32225安裝在四號連接塊32222上。

優(yōu)如圖1、圖2、圖8、圖20，所述的箱體41安裝在固定機構1的支撐架11上；所述的斜板42與箱體41豎直面的傾角為60°，這樣的好處是方便夾取機構3講球放入箱體41中。

本裝置的工作過程，一號電機箱213內的電機通過傳動鏈條22帶動一號傳動齒輪23轉動，從而帶動夾取機構3轉動，這樣夾取機構3就可以調節(jié)轉動的角度和位置，此時開始夾取地面的球，控制一號氣動裝置3224和二號氣動裝置334，將一號夾具32和二號夾具33松開，二號電機箱3215內的電機帶動一號撥動機構32141轉動，將地面的球撥入夾取機構3中，當球進入夾取機構3，控制一號氣動裝置3224和二號氣動裝置334，將一號夾具32和二號夾具33夾緊，夾緊后，一號電機箱213內的電機通過傳動鏈條22帶動一號傳動齒輪23轉動，從而帶動夾取機構3轉動，夾取機構3將球放入箱體41中，如此往復，等箱體41中球數量滿了后，固定機構1上的電機帶動轉輪運動，開始運輸球到目的地。本發(fā)明設計了一個可以270度轉動的夾取機構，同時設計了兩種類型的夾具，利用夾具橫向運動和縱向運動兩種運動形式來實現對球的夾緊，在取球的設計上，運用了一個轉盤式的撥球機構和一個曲面片狀的撥球機構，防止在轉動過程中球的滑落，來更好的實現對球的抓取，而且該設計結構簡單，易于加工生產。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施方式和說明書中的描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入本發(fā)明要求保護的范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。