[发明专利]一种扬琴智能演奏的机器人结构

说明书

本发明公开了一种扬琴智能演奏的机器人结构，包括腕部、机械臂、肩部和腰部；所述腕部的驱动是通过两个数字舵机来驱动的，其中一个数字舵机是用来调节琴竹与扬琴琴面的水平度，在敲击时尽量保证琴竹平行于琴面，另一个数字舵机则是用来控制琴竹的敲击运动，机械臂的旋转运动分为独立的两部分，是各自独立来控制的，步进电机来驱动小臂后端绕小臂转接机构的旋转运动的，肩部伺服电机驱动大臂后端旋转运动来控制的，而肩部的旋转运动是由腰部伺服电机来控制的，控制稳定，演奏质量好；且机器人机械结构外观拟人，控制方便，运动范围大，噪音小。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种能模拟人手敲击智能演奏扬琴的关节型机器人结构。

背景技术

音乐机器人是音乐与科学交叉领域的应用科学，在国内外音乐机器人已具有一定的影响力，音乐机器人属于表演类特种机器人，国外对音乐机器人的研究以键盘乐器和弦乐器居多。相关技术中，采用机器人的机械臂带动气缸运动实现扬琴的演奏，但演奏的稳定性差、敲击位置准确度差。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种能模拟人手稳定、精确地智能演奏扬琴的机器人结构。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种扬琴智能演奏的机器人结构,包括腕部、机械臂、肩部和腰部；所述腕部与所述机械臂连接，所述机械臂与所述肩部连接，所述肩部与所述腰部连接；所述腕部包括手腕基座、第一数字舵机和琴竹，所述第一数字舵机驱动所述琴竹运动；所述机械臂包括小臂前端、小臂转接机构、大臂前端、大臂后端、小臂传动连杆和小臂传动偏心轮，所述小臂前端与所述手腕基座连接，所述小臂前端与所述小臂转接机构连接，所述小臂转接机构与所述大臂前端相连接，所述大臂前端和大臂后端相连接，所述小臂传动连杆的上端与所述小臂传动偏心轮连接，其下端与所述小臂转接机构连接；所述肩部包括肩部座侧板、肩部减速机、肩部座底板和肩部伺服电机；所述肩部座底板与所述肩部座侧板相连接，所述肩部减速机安装于所述肩部座侧板上，所述肩部伺服电机与所述肩部减速机相连，所述肩部减速机的轴上固定连接所述大臂后端，所述肩部伺服电机通过所述肩部减速机驱动所述大臂前端旋转；所述腰部包括腰部伺服电机、腰部减速机、中间板和腰部联轴器，所述腰部伺服电机与所述腰部减速机相连，所述腰部减速机固定在所述中间板上，所述腰部减速机与所述腰部联轴器相连，所述腰部联轴器与所述肩部座底板固定连接，所述腰部伺服电机通过所述腰部减速机带动所述肩部座底板转动。

进一步地，所述腕部还包括第二数字舵机、第一小U型板、第二小U型板、缺口U型板、大U型板、琴竹固定板和琴竹挡板，所述手腕基座与所述第二数字舵机的第二主舵盘和第二副舵盘连接，所述第二数字舵机与所述第一数字舵机依次通过所述第一小U型板和第二小U型板连接，所述第二小U型板与所述第一数字舵机38的壳体连接；所述第一数字舵机的输出轴上固定所述大U型板，所述琴竹通过所述琴竹固定板固定于所述大U型板上，所述第二小U型板上固定所述缺口U型板，所述缺口U型板上固定所述琴竹挡板的一端，所述琴竹挡板的另一端位于所述琴竹的下方。

进一步地，所述机械臂还包括小臂后端、小臂转接机构盖、大臂挡板、大同步轮、同步带、小同步轮、小臂转接机构轴承、小臂传动连杆轴承、大同步轮轴承、和大臂前端轴承；所述小臂前端通过螺钉固定在小臂后端上，所述小臂后端通过螺钉固定在小臂转接机构上，所述小同步轮通过所述同步带带动所述大同步轮转动，所述小臂传动偏心轮固定在所述大同步轮上，所述小臂传动偏心轮的顶端通过小臂传动连杆轴承与小臂传动连杆上端相连接，小臂传动连杆的下端通过小臂转接机构轴承与小臂转接机构相连接，小臂转接机构通过小臂转接机构盖和大臂前端轴承与大臂前端相连接，大臂后端通过大臂挡板和键固定在所述肩部减速机的轴上。

进一步地，所述机械臂还包括限位销，所述限位销的一端穿过所述肩部座侧板，一端位于所述同步带的外侧。

进一步地，所述机械臂还包括U型板连接座,所述U型板连接座通过螺钉固定在所述小臂前端的顶端，所述手腕基座与所述U型板连接座连接。