拼裝式教學機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種拼裝式教學機械手，包括底盤旋轉(zhuǎn)裝置、升降裝置、伸縮裝置和手指抓取裝置，升降裝置設在底盤旋轉(zhuǎn)裝置上，伸縮裝置設在升降裝置的上端，手指抓取裝置設在升降裝置的一端。通過底盤旋轉(zhuǎn)裝置來調(diào)節(jié)手指抓取裝置的圓周方向，通過升降裝置調(diào)節(jié)手指抓取裝置的抓取高度，通過伸縮裝置來給手指抓取裝置傳動抓取的控制動力，手指抓取裝置負責抓取物件。該教具可實現(xiàn)機械類基礎(chǔ)課程“教”與“學”的緊密結(jié)合；本發(fā)明的每個模塊均由多種典型的運動機構(gòu)組成，學生可通過自由拼裝，組合成不同形式的機械手，便于學生掌握多種典型機構(gòu)的運動原理，了解多機構(gòu)組合之后的運動效果。
【專利說明】拼裝式教學機械手

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種拼裝式教學機械手。

【背景技術(shù)】
[0002]交互式教學法已經(jīng)在工科類本科教學中得到逐步推廣和應用，但機械基礎(chǔ)類課程教學仍多采用“老師講，學生聽”為主的教學模式。課堂講授所占學時比例較大，學生獲取知識主要通過教材和PPT講義，無法直觀地了解教學內(nèi)容；傳統(tǒng)的機械基礎(chǔ)類課程教學手段較為單一，授課過程中較少使用教具，導致課堂互動性不高；為了通過課程考核，大部分學生僅依賴教材及復習資料對相關(guān)知識點死記硬背，無法對其真正理解和掌握；由于缺乏動手實踐環(huán)節(jié)，導致學生在課程學習結(jié)束后，往往不能對所學知識點進行靈活應用。
[0003]目前，歐美等發(fā)達國家的重點高校在機械基礎(chǔ)類課程教學過程中，通過各種直觀的教學手段、配合課程Project考核的方式，取得了良好的教學效果。而國內(nèi)機械基礎(chǔ)類課程教學仍采用以教師課堂講授為主的教學模式，通過計算機數(shù)字化教學，雖然使課程教學的直觀性得到了一定的提高，但由于信息量過大，反而使得學生難以把握知識要點。多數(shù)教學研究與實踐表明，在機械基礎(chǔ)類課程教學過程中，配合使用教具，更直觀、真實地展示機構(gòu)運動特點，能夠起到活躍學生思維、提高課堂教學互動性的重要作用。
[0004]目前，市場上已有的機械基礎(chǔ)類課程教具主要包括以下三類:(I)桿機構(gòu)教具一包括用于講解四桿機構(gòu)的急回運動、傳動角、死點的鉸鏈四桿機構(gòu)教具、曲柄搖桿機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)等典型四桿機構(gòu)實例教具等；(2)凸輪機構(gòu)教具一包括用于講解凸輪機構(gòu)的推程運動角、遠休止角、回程運動角、行程及推桿的運動線圖教具等；(3)齒輪機構(gòu)教具一包括用于齒廓嚙合傳動教具等。
[0005]上述教具制作簡單、演示方便，通過直觀地演示，利于學生了解相關(guān)傳動機構(gòu)的工作原理、基本構(gòu)件的主要功能。但由于功能單一，各教具相對獨立、不能組合，缺乏趣味性，使得學生課堂融入感較差，也不便于學生比較各種機構(gòu)運動特性的不同。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種拼裝式教學機械手，以解決上述問題的至少一個方面。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種拼裝式教學機械手，包括底盤旋轉(zhuǎn)裝置、升降裝置、伸縮裝置和手指抓取裝置，升降裝置設在底盤旋轉(zhuǎn)裝置上，伸縮裝置設在升降裝置的上端，手指抓取裝置設在升降裝置的一端。通過底盤旋轉(zhuǎn)裝置來調(diào)節(jié)手指抓取裝置的圓周方向，通過升降裝置調(diào)節(jié)手指抓取裝置的抓取高度，通過伸縮裝置來給手指抓取裝置傳動抓取的控制動力，手指抓取裝置負責抓取物件。
[0008]其中，底盤旋轉(zhuǎn)裝置包括底板、第一傳動機構(gòu)、連接軸機構(gòu)和手柄，第一傳動機構(gòu)通過連接軸機構(gòu)配合固定在底板上，手柄與第一傳動機構(gòu)連接。
[0009]升降裝置包括第一連接軸、第二連接軸、連接法蘭、固定板、升降機構(gòu)、活動板、連接板、第一移動導軌、第二移動導軌和穩(wěn)固板，連接法蘭上端面設有至少四個配合孔，其通過螺釘連接在第一傳動機構(gòu)上，所述第一連接軸和第二連接軸的下端豎直配合固定在連接法蘭上端面的配合孔內(nèi)，其上端通過螺釘與連接板固定連接；固定板與活動板上均設有兩個通孔，均穿過第一連接軸和第二連接軸，固定板固定在連接軸上，活動板在連接軸上可上下滑動；所述升降機構(gòu)穿過第一連接軸、第二連接軸，升降機構(gòu)的下端通過連接在固定板的上端面，升降機構(gòu)的上端連接在活動板的下端面。所述第一移動導軌、第二移動導軌的下端通過螺紋的連接方式對應的固定在活動板的上端面，其下端通過螺紋的連接方式固定在穩(wěn)固板的下端面。
[0010]伸縮裝置包括伸縮機構(gòu)、第二傳動機構(gòu)、第一導桿、第二導桿、連桿、手指前板、固定塊和滑塊連桿，第二傳動機構(gòu)包括運動機構(gòu)、手輪、與手輪連接的傳動桿、設有通孔的左右滑塊，傳動桿的輸出端與運動機構(gòu)連接，左右滑塊分別連接固定在運動結(jié)構(gòu)的左右端。所述固定塊分為第一固定塊、第二固定塊和第三固定塊，三塊固定塊每塊上均設有兩個孔，其中第一、二固定塊分別固定在穩(wěn)固板的兩端，第一導桿、第二導桿的一端依次穿過第一、第二固定塊的孔，其另一端穿過第三固定塊的孔，第一導桿、第二導桿的兩端通過螺紋方式與固定塊固定。所述的左、右滑塊分別穿過第一導桿、第二導桿，且置于第二固定塊和第三固定塊之間。所述滑塊連桿與左、右滑塊通過螺釘連接固定，其上端通過鉸鏈與連桿的一端連接。所述的手指前板通過鉸接方式連接在第一固定塊的上端，手指前板的上端通過鉸鏈與連桿的另一端連接。
[0011]手指抓取裝置連接在手指前板上，包括手指連接桿、連桿機構(gòu)、帶孔的手指前擋板、固定在手指前擋板上的左右手指關(guān)節(jié)、分別連接在左右手指關(guān)節(jié)上的左右手指桿和手指鎖緊螺釘，所述手指連接桿成長條的U型狀，其兩側(cè)設有活動槽，手指連接桿的封閉端固定在手指前板上，手指連接桿的開合端通過螺釘連接手指前擋板，連桿機構(gòu)置于手指連接桿中間位置，其傳動端連接在手指連接桿的內(nèi)側(cè)端，其動力輸出端穿過手指前擋板上的孔，通過左右短桿分別與左右手指桿連接。所述手指鎖緊螺釘設在手指前擋板上孔的位置，可與從孔穿過的連桿機構(gòu)的連桿咬合，起到卡合固定連桿機構(gòu)的作用。
[0012]作為第一傳動機構(gòu)的進一步改進，第一傳動機構(gòu)包括蝸輪、蝸桿、轉(zhuǎn)輪，蝸桿水平放置，其傳動端延伸至底板外；渦輪與蝸桿嚙合，通過螺釘、固定塊固定在底板上，轉(zhuǎn)輪連接在蝸桿的延伸端。底盤旋轉(zhuǎn)裝置的手柄焊接在轉(zhuǎn)輪的偏心位置。蝸輪的上端面設有至少兩個用于連接升降裝置的連接孔。通過手柄驅(qū)動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，帶動蝸桿運動，使蝸輪在水平方向做圓周運動。
[0013]作為第一傳動機構(gòu)的更進一步改進，第一傳動機構(gòu)包括主動齒輪和傳動齒輪，主動齒輪與傳動齒輪嚙合，均通過連接軸配合固定在底板上，傳動齒輪的上端面設有至少兩個用于連接升降裝置的連接孔。底盤旋轉(zhuǎn)裝置的手柄固定在主動齒輪的偏心位置。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:與目前市場上同類產(chǎn)品相比，本發(fā)明將機械類基礎(chǔ)課程的“教”與“學”緊密結(jié)合，其優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面:
[0015](I)多機構(gòu)組合演示，教學直觀化
[0016]突破傳統(tǒng)機械教具的單一演不模式，將多個機構(gòu)組合成多樣式的機械手模型，向?qū)W生展示機構(gòu)原理及各機構(gòu)之間的運動配合，幫助學生加深理解課程知識，使學生對典型機構(gòu)的原理及構(gòu)造的了解更加全面。
[0017](2)模塊化設計，易于動手實踐
[0018]集開放式教學與趣味教學于一體,整套教具包括四大模塊，各模塊包括多種實現(xiàn)機構(gòu)，同一模塊不同機構(gòu)可以相互替換，學生可以根據(jù)自己所學，拆卸并替換相應的機構(gòu)，拼裝成形式多樣的機械手模型；另外，單個機構(gòu)本身可以拆卸拼裝，增加拼裝的難度和樂趣，更好地服務于機械類基礎(chǔ)課程的教學，改革傳統(tǒng)教學模式，實際操作直觀、趣味性強。
[0019](3)機構(gòu)對比具體化
[0020]每個模塊都擁有一個機構(gòu)庫，模塊內(nèi)部機構(gòu)可相互替換，學生可以在拼裝組合的過程中分析并比較各機構(gòu)的優(yōu)缺點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明第一實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是圖1第一實施例中底盤旋轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是圖1第一實施例中升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是圖1第一實施例中伸縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5是圖1第一實施例中手指抓取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6是本發(fā)明第二實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7是圖6第二實施例中底盤旋轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖8是圖6第二實施例中升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖9是圖6第二實施例中伸縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖10是圖6第二實施例中手指抓取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]具體實時方式
[0032]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0033]圖1-圖5示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的詳細描述。圖6-圖10示意性的顯示了根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式的詳細描述。
[0034]在圖1-圖5所示的一種實施例中，一種拼裝式教學機械手，包括底盤旋轉(zhuǎn)裝置1、升降裝置2、伸縮裝置3和手指抓取裝置4，升降裝置2設在底盤旋轉(zhuǎn)裝置I上，伸縮裝置3設在升降裝置2的上端，手指抓取裝置4設在升降裝置2的一端。
[0035]圖2中，底盤旋轉(zhuǎn)裝置I包括底板101、第一傳動機構(gòu)、連接軸機構(gòu)和手柄106，第一傳動機構(gòu)通過連接軸配合固定在底板101上，手柄106與第一傳動機構(gòu)連接。第一傳動機構(gòu)包括蝸輪105、蝸桿103、轉(zhuǎn)輪102，蝸桿103水平放置，其傳動端延伸至底板101外；蝸輪105與蝸桿103嚙合，通過螺釘、固定塊固定在底板101上，轉(zhuǎn)輪連接在蝸桿103的延伸端。底盤旋轉(zhuǎn)裝置I的手柄焊接在轉(zhuǎn)輪102的偏心位置。蝸輪105的上端面設有至少兩個用于連接升降裝置2的連接孔。通過手柄驅(qū)動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，帶動蝸桿103運動，使蝸輪105在水平方向做圓周運動。
[0036]圖3中，升降裝置2包括第一連接軸207、第二連接軸210、連接法蘭214、固定板208、升降機構(gòu)、活動板205、連接板204、第一移動導軌202、第二移動導軌203和穩(wěn)固板201，連接法蘭214上端面設有至少四個配合孔215，其通過螺釘連接在第一傳動機構(gòu)上，所述第一連接軸207和第二連接軸210的下端豎直配合固定在連接法蘭214上端面的配合孔215內(nèi)，其上端通過螺釘與連接板204固定連接；固定板208與活動板205上均設有兩個通孔，均穿過第一連接軸207和第二連接軸210，固定板208固定在連接軸上，活動板205在連接軸上可上下滑動；所述升降機構(gòu)穿過第一連接軸207、第二連接軸210，升降機構(gòu)的下端通過連接在固定板208的上端面，升降機構(gòu)的上端連接在活動板205的下端面。所述第一移動導軌202、第二移動導軌203的下端通過螺紋的連接方式對應的固定在活動板205的上端面，其下端通過螺紋的連接方式固定在穩(wěn)固板201的下端面。
[0037]其中升降機構(gòu)包括手輪213、一端連接手輪的絲桿216、固定絲桿的絲扣座212、剪叉連桿206、帶有槽的滑桿209和配合在滑桿上的滑塊211，滑桿209焊接或通過螺釘固定在固定板208上，滑塊211配合在滑桿上209，可前后運動；絲扣座212固定在固定板208上，絲扣座212的軸線與滑桿209平行，絲桿216的活動端穿過絲扣座212與滑塊211連接；剪叉連桿206的上端通過鉸鏈連接在活動板205的底端，剪叉連桿206下端的一側(cè)通過鉸鏈固定在固定板208上，另一側(cè)通過鉸鏈固定在滑塊上。手輪轉(zhuǎn)動時，帶動絲桿轉(zhuǎn)動，使滑塊前后運動，帶動剪叉連桿206做升降運動。
[0038]圖4中，伸縮裝置3包括第二傳動機構(gòu)、第一導桿303、第二導桿311、連桿312、手指前板301、固定塊和滑塊連桿310，第二傳動機構(gòu)包括運動機構(gòu)、手輪307、與手輪連接的傳動桿308、設有通孔的左右滑塊305/309，傳動桿的輸出端與運動機構(gòu)連接，左右滑塊分別連接固定在運動機構(gòu)的左右端。所述固定塊分為第一固定塊302、第二固定塊304和第三固定塊306，三塊固定塊每塊上均設有兩個孔，其中第一、二固定塊分別固定在穩(wěn)固板201的兩端，第一導桿303、第二導桿311的一端依次穿過第一、第二固定塊的孔，其另一端穿過第三固定塊306的孔，第一導桿303、第二導桿311的兩端通過螺紋方式與固定塊固定。所述的左、右滑塊分別穿過第一導桿303、第二導桿311，且置于第二固定塊304和第三固定塊306之間。所述滑塊連桿310與左、右滑塊通過螺釘連接固定，其上端通過鉸鏈與連桿的一端連接。所述的手指前板301通過鉸接方式連接在第一固定塊302的上端，手指前板301的上端通過鉸鏈與連桿的另一端連接。
[0039]其中，運動機構(gòu)包括連接左右滑塊的連接塊，傳動桿為絲桿，絲桿靠近手輪307的一端配合在第三固定塊306上，另一端與連接塊固定，轉(zhuǎn)動手輪307，通過絲桿傳動，帶動連接塊，從而使滑塊305/309前后運動，達到伸縮傳遞動力的作用。
[0040]圖5中，手指抓取裝置4連接在手指前板301上，包括手指連接桿402、連桿機構(gòu)、帶孔的手指前擋板401、固定在手指前擋板401上的左右手指關(guān)節(jié)406、分別連接在左右手指關(guān)節(jié)406上的左右手指桿和手指鎖緊螺釘408，所述手指連接桿402成長條的U型狀，其兩側(cè)設有活動槽403，手指連接桿402的封閉端固定在手指前板301上，手指連接桿402的開合端通過螺釘連接手指前擋板401，連桿機構(gòu)置于手指連接桿402中間位置，其傳動端連接在手指連接桿402的內(nèi)側(cè)端，其動力輸出端穿過手指前擋板401上的孔，通過左右短桿407分別與左右手指桿連接。所述手指鎖緊螺釘408設在手指前擋板401上孔的位置，可與從孔穿過的連桿機構(gòu)的連桿咬合，起到卡合固定連桿機構(gòu)的作用。
[0041]其中，手指連接桿402兩側(cè)的活動槽403為非封閉槽，連桿機構(gòu)在伸縮時，一側(cè)可穿過非封閉活動槽403，連接機構(gòu)為第一活動桿409、第二活動連桿404，通過鉸鏈連接，活動桿上設有滑槽，一活動槽403上設有手指鎖緊螺釘408，通過短桿407連接在第二活動連桿404的滑槽上，此處的手指鎖緊螺釘408用于鎖定連接機構(gòu)的活動范圍。
[0042]在圖6-圖10所示的另一種實施例，一種拼裝式教學機械手，包括底盤旋轉(zhuǎn)裝置1、升降裝置2、伸縮裝置3和手指抓取裝置4，升降裝置2設在底盤旋轉(zhuǎn)裝置I上，伸縮裝置3設在升降裝置2的上端，手指抓取裝置4設在升降裝置2的一端。
[0043]圖7中,底盤旋轉(zhuǎn)裝置I包括底板101、第一傳動機構(gòu)、連接軸機構(gòu)和手柄106,第一傳動機構(gòu)通過連接軸機構(gòu)配合固定在底板101上，手柄與第一傳動機構(gòu)連接。第一傳動機構(gòu)包括主動齒輪107和傳動齒輪108，主動齒輪107與傳動齒輪108嚙合，均通過連接軸結(jié)構(gòu)配合固定在底板101上，傳動齒輪的上端面設有至少兩個用于連接升降裝置2的連接孔104。底盤旋轉(zhuǎn)裝置I的手柄固定在主動齒輪的偏心位置。
[0044]圖8中，升降裝置2包括第一連接軸207、第二連接軸210、連接法蘭214、固定板208、升降機構(gòu)、活動板205、連接板204、第一移動導軌202、第二移動導軌203和穩(wěn)固板201，連接法蘭214上端面設有至少四個配合孔，其通過螺釘連接在第一傳動機構(gòu)上，所述第一連接軸207和第二連接軸210的下端豎直配合固定在連接法蘭214上端面的配合孔內(nèi)，其上端通過螺釘與連接板204固定連接；固定板208與活動板205上均設有兩個通孔，均穿過第一連接軸207和第二連接軸210，固定板208固定在連接軸上，活動板205在連接軸上可上下滑動；所述升降機構(gòu)穿過第一連接軸207、第二連接軸210，升降機構(gòu)的下端通過連接在固定板208的上端面，升降機構(gòu)的上端連接在活動板205的下端面。所述第一移動導軌202、第二移動導軌203的下端通過螺紋的連接方式對應的固定在活動板205的上端面，其下端通過螺紋的連接方式固定在穩(wěn)固板201的下端面。
[0045]其中升降機構(gòu)包括手輪213、一端連接手輪的絲桿217，絲桿上端配合在連接板204上，中間穿過活動板205，下端配合在固定板208上，轉(zhuǎn)動手輪時，絲桿傳動，帶動中間的活動板205上下運動，從而帶動伸縮裝置3上下運動。
[0046]圖9中，伸縮裝置3包括第二傳動機構(gòu)、第一導桿303、第二導桿311、連桿、手指前板301、固定塊和滑塊連桿310，第二傳動機構(gòu)包括運動機構(gòu)、手輪、與手輪連接的傳動桿、設有通孔的左右滑塊，傳動桿的輸出端與運動機構(gòu)連接，左右滑塊分別連接固定在運動機構(gòu)的左右端。所述固定塊分為第一固定塊302、第二固定塊304和第三固定塊306,三塊固定塊每塊上均設有兩個孔，其中第一、二固定塊分別固定在穩(wěn)固板201的兩端，第一導桿303、第二導桿311的一端依次穿過第一、第二固定塊304的孔，其另一端穿過第三固定塊306的孔，第一導桿303、第二導桿311的兩端通過螺紋方式與固定塊固定。所述的左、右滑塊分別穿過第一導桿303、第二導桿311，且置于第二固定塊304和第三固定塊306之間。所述滑塊連桿310與左、右滑塊通過螺釘連接固定，其上端通過鉸鏈與連桿的一端連接。所述的手指前板301通過鉸接方式連接在第一固定塊302的上端，手指前板301的上端通過鉸鏈與連桿的另一端連接。
[0047]其中，運動機構(gòu)包括配合在傳動桿上的動力齒輪314、固定在第二固定塊304與第三固定塊306之間的齒條315，所述傳動桿穿過滑塊連桿310，并配合固定在其上，動力齒輪置于滑塊連桿310中間位置，動力齒輪與齒條嚙合。轉(zhuǎn)動手輪307，通過傳動桿傳遞動力，動力齒輪314轉(zhuǎn)動，由于齒條是固定，而滑塊連桿310與左右滑塊連接，則動力齒輪314在與齒條315傳動的作用下，使左右滑塊前后運動，達到伸縮傳遞動力的作用。
[0048]圖10中，手指抓取裝直4連接在手指如板301上,包括手指連接桿402、連桿機構(gòu)、帶孔的手指前擋板401、固定在手指前擋板401上的左右手指關(guān)節(jié)406、分別連接在左右手指關(guān)節(jié)406上的左右手指桿和手指鎖緊螺釘408，所述手指連接桿402成長條的U型狀，其兩側(cè)設有活動槽403，手指連接桿402的封閉端固定在手指前板301上，手指連接桿402的開合端通過螺釘連接手指前擋板401，連桿機構(gòu)置于手指連接桿402中間位置，其傳動端連接在手指連接桿402的內(nèi)側(cè)端，其動力輸出端穿過手指前擋板401上的孔，通過左右短桿407分別與左右手指桿連接。所述手指鎖緊螺釘408設在手指前擋板401上孔的位置，可與從孔穿過的連桿機構(gòu)的連桿咬合，起到卡合固定連桿機構(gòu)的作用。
[0049]其中，手指連接桿402兩側(cè)的活動槽403為封閉槽，連桿機構(gòu)在伸縮時，兩側(cè)可穿過封閉活動槽403，連接機構(gòu)為四根活動桿410通過鉸鏈首尾連接的平行四邊形結(jié)構(gòu)，活動對角端與連桿鉸接。
[0050]使用本發(fā)明時，通過底盤旋轉(zhuǎn)裝置I來調(diào)節(jié)手指抓取裝置4的圓周方向，通過升降裝置2調(diào)節(jié)手指抓取裝置4的抓取高度，通過伸縮裝置3來給手指抓取裝置4傳動抓取的控制動力，手指抓取裝置4負責抓取物件。
[0051]以上僅是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種拼裝式教學機械手，其特征在于:包括底盤旋轉(zhuǎn)裝置、升降裝置、伸縮裝置和手指抓取裝置，升降裝置設在底盤旋轉(zhuǎn)裝置上，伸縮裝置設在升降裝置的上端，手指抓取裝置設在升降裝置的一端； 通過底盤旋轉(zhuǎn)裝置來調(diào)節(jié)手指抓取裝置的圓周方向，通過升降裝置調(diào)節(jié)手指抓取裝置的抓取高度，通過伸縮裝置來給手指抓取裝置傳動抓取的控制動力，手指抓取裝置抓取物件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼裝式教學機械手，其特征在于:底盤旋轉(zhuǎn)裝置包括底板、第一傳動機構(gòu)、連接軸機構(gòu)和手柄，第一傳動機構(gòu)通過連接軸機構(gòu)配合固定在底板上，手柄與第一傳動機構(gòu)連接； 升降裝置包括第一連接軸、第二連接軸、連接法蘭、固定板、升降機構(gòu)、活動板、連接板、第一移動導軌、第二移動導軌和穩(wěn)固板，連接法蘭上端面設有至少四個配合孔，其通過螺釘連接在第一傳動機構(gòu)上，所述第一連接軸和第二連接軸的下端豎直配合固定在連接法蘭上端面的配合孔內(nèi)，其上端通過螺釘與連接板固定連接；固定板與活動板上均設有兩個通孔，均穿過第一連接軸和第二連接軸，固定板固定在連接軸上，活動板在連接軸上可上下滑動；所述升降機構(gòu)穿過第一連接軸、第二連接軸，升降機構(gòu)的下端通過連接在固定板的上端面，升降機構(gòu)的上端連接在活動板的下端面；所述第一移動導軌、第二移動導軌的下端通過螺紋的連接方式對應的固定在活動板的上端面，其下端通過螺紋的連接方式固定在穩(wěn)固板的下端面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼裝式教學機械手，其特征在于:伸縮裝置包括伸縮機構(gòu)、第二傳動機構(gòu)、第一導桿、第二導桿、連桿、手指前板、固定塊和滑塊連桿，第二傳動機構(gòu)包括運動機構(gòu)、手輪、與手輪連接的傳動桿、設有通孔的左右滑塊，傳動桿的輸出端與運動機構(gòu)連接，左右滑塊分別連接固定在運動結(jié)構(gòu)的左右端；所述固定塊分為第一固定塊、第二固定塊和第三固定塊，三塊固定塊每塊上均設有兩個孔，其中第一、二固定塊分別固定在穩(wěn)固板的兩端，第一導桿、第二導桿的一端依次穿過第一、第二固定塊的孔，其另一端穿過第三固定塊的孔，第一導桿、第二導桿的兩端通過螺紋方式與固定塊固定；所述的左、右滑塊分別穿過第一導桿、第二導桿，且置于第二固定塊和第三固定塊之間；所述滑塊連桿與左、右滑塊通過螺釘連接固定，其上端通過鉸鏈與連桿的一端連接；所述手指前板通過鉸接方式連接在第一固定塊的上端，手指前板的上端通過鉸鏈與連桿的另一端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼裝式教學機械手，其特征在于:手指抓取裝置連接在手指前板上，包括手指連接桿、連桿機構(gòu)、帶孔的手指前擋板、固定在手指前擋板上的左右手指關(guān)節(jié)、分別連接在左右手指關(guān)節(jié)上的左右手指桿和手指鎖緊螺釘，所述手指連接桿成長條的U型狀，其兩側(cè)設有活動槽，手指連接桿的封閉端固定在手指前板上，手指連接桿的開合端通過螺釘連接手指前擋板，連桿機構(gòu)置于手指連接桿中間位置，其傳動端連接在手指連接桿的內(nèi)側(cè)端，其動力輸出端穿過手指前擋板上的孔，通過左右短桿分別與左右手指桿連接；所述手指鎖緊螺釘設在手指前擋板上孔的位置；可與從孔穿過的連桿機構(gòu)的連桿咬合，可卡合固定連桿機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拼裝式教學機械手，其特征在于:第一傳動機構(gòu)包括蝸輪、蝸桿、轉(zhuǎn)輪，蝸桿水平放置，其傳動端延伸至底板外；渦輪與蝸桿嚙合，通過螺釘、固定塊固定在底板上，轉(zhuǎn)輪連接在蝸桿的延伸端；底盤旋轉(zhuǎn)裝置的手柄焊接在轉(zhuǎn)輪的偏心位置；蝸輪的上端面設有至少兩個用于連接升降裝置的連接孔；通過手柄驅(qū)動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，帶動蝸桿運動，使蝸輪在水平方向做圓周運動。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拼裝式教學機械手，其特征在于:第一傳動機構(gòu)包括主動齒輪和傳動齒輪，主動齒輪與傳動齒輪嚙合，均通過連接軸配合固定在底板上，傳動齒輪的上端面設有至少兩個用于連接升降裝置的連接孔；底盤旋轉(zhuǎn)裝置的手柄固定在主動齒輪的偏心位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拼裝式教學機械手，其特征在于:升降機構(gòu)包括手輪、一端連接手輪的絲桿、固定絲桿的絲扣座、剪叉連桿、帶有槽的滑桿和配合在滑桿上的滑塊，滑桿焊接或通過螺釘固定在固定板上，滑塊配合在滑桿上，可前后運動；絲扣座固定在固定板上，絲扣座的軸線與滑桿平行，絲桿的活動端穿過絲扣座與滑塊連接；剪叉連桿的上端通過鉸鏈連接在活動板的底端，剪叉連桿下端的一側(cè)通過鉸鏈固定在固定板上，另一側(cè)通過鉸鏈固定在滑塊上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拼裝式教學機械手，其特征在于:升降機構(gòu)包括手輪、一端連接手輪的絲桿，絲桿上端配合在連接板上，中間穿過活動板，下端配合在固定板上，轉(zhuǎn)動手輪時，絲桿傳動，帶動中間的活動板上下運動，帶動伸縮裝置上下運動。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的拼裝式教學機械手，其特征在于:運動機構(gòu)包括配合在傳動桿上的動力齒輪、固定在第二固定塊與第三固定塊之間的齒條，所述傳動桿穿過滑塊連桿，并配合固定在其上，動力齒輪置于滑塊連桿中間位置，動力齒輪與齒條嚙合；轉(zhuǎn)動手輪，通過傳動桿傳遞動力，動力齒輪轉(zhuǎn)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拼裝式教學機械手，其特征在于:手指連接桿兩側(cè)的活動槽為非封閉槽，連桿機構(gòu)在伸縮時，一側(cè)可穿過非封閉活動槽，連接機構(gòu)為第一活動桿、第二活動連桿，通過鉸鏈連接，活動桿上設有滑槽，一活動槽上設有手指鎖緊螺釘，通過短桿連接在第二活動連桿的滑槽上，手指鎖緊螺釘用于鎖定連接機構(gòu)的活動范圍。
【文檔編號】G09B25/02GK104167146SQ201410350126
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】蘇曉兵, 王偉男, 葛艷, 李余毅 申請人:蘇曉兵, 王偉男, 葛艷, 李余毅