一種娛樂靜態機器人裝置研究

程志杰+李文錦

【摘 要】提出了一種新型娛樂靜態機器人裝置機器控制方法，提供了結構簡單，設計新穎的一種靜態機器人裝置。實踐證明，該系統結構簡單，設計新穎合理，與電控元件相配合能實現特定動作并自動出幣。

【關鍵詞】娛樂機器人；MCU；出幣

引言

機器人是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動，機器人一般由執行機構、驅動裝置、檢測裝置和控制系統和復雜機械等組成，國際上對機器人的概念已經逐漸趨近一致，即機器人是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器[1]。

本文的目的是針對以上不足之處，提供了結構簡單，設計新穎的一種靜態機器人裝置。

1.靜態機器人系統設計

1.1 靜態機器人的結構設計

本文所解決技術問題所采用的方案是，如圖1～6所示，一種靜態機器人裝置，包括底座1，底座1安裝固定于固定座21上，底座1中部設置有直立的步進電機2，底座1上部設置有若干個延伸臂20，延伸臂的末端設置有金屬傳感器24；底座1上方連接有由步進電機2驅動的基座3，基座3與底座1之間設置有軸承4，基座3上設置有與下方的延伸臂20上的金屬傳感器24相配合以進行限位的感應板11，基座3上設置有由電機7驅動的吊臂裝置及由電磁吸合裝置控制9的出幣裝置，吊臂裝置與吊臂抓手22相配合；吊臂裝置包括對稱設置在基座上的兩基板5，兩基板5外側鉸接肋板6，肋板6與轉動吊臂8相連接，兩基板5之間設置有電機7，電機7輸出軸穿過一側基板5后與肋板6固定連接，以實現對對吊臂8的轉動控制；出幣裝置包括縱向設置的與ATM連接的開設有出幣槽13的板體10，板體10一側設置有若干電磁吸合裝置9，板體10另一側設置有擋板19，擋板19下方設置有出幣口，為了能更順利快速的出幣，出幣口處連接有斜置的出幣滑道12；的固定座21上設置有一電路安裝盒，的電路安裝盒內設置有一電路板，電路板上設置有一MCU以及與該MCU連接的無線通信模塊、步進電機驅動電路、電機驅動電路、繼電器驅動電路、蜂鳴器、LED顯示電路和LED燈驅動電路；的步進電機驅動電路用于驅動的步進電機，電機驅動電路用于驅動電機；繼電器驅動電路驅動一繼電器控制電磁吸合裝置工作，金屬傳感器與MCU連接；LED燈驅動電路用于驅動一指引LED燈。

如圖3所示，在本設計中，所述電磁吸合裝置9包括電磁鐵14和貫穿電磁鐵14的活動柱15，為了實現對出幣的控制，所述活動柱15前端設置有帶有鎖止銷17的可被電磁鐵14吸合的鐵質圓盤16，為了保證電磁鐵14斷電后鐵質圓盤16能夠回位，所述鐵質圓盤16與電磁鐵14之間的活動柱15上套設有彈簧18。在本實施例中，所述板體10上設置有與鎖止銷17相對應的銷孔，這樣通過電磁吸合裝置的鎖止銷，鎖定出幣槽13內的硬幣，在出幣時，MCU控制電磁吸合裝置動作，硬幣則從出幣槽掉入出幣滑道12。

本實施例的工作過程如下：基座3裝有軸承4，由步進電機2驅動，可實現360度旋轉，吊臂8與基座3一起旋轉，延伸臂20通過金屬感應傳感器配合感應板11結合限位，可控制吊臂8與基座4的旋轉角度，MCU通過程序控制電機7實現吊臂8的轉動升降，請參見圖5，等待接應運動機器人到達目的地后，靜態機器人上的吊臂8可以旋轉到任意角度，使得該動態機器人的吊臂抓手22與設置在靜態機器人上的吊臂8相配合，該動態機器人可以被吊臂8提到適當高度，同時動態機器人上的接幣滑道23與出幣滑道12對接，設置在靜態機器人內的電磁鐵14得電，硬幣則從出幣滑道12滑到接幣滑道23內；當滑出的硬幣數達到一定時，則停止出幣，靜態機器人將該動態機器人放至地面，同時接幣滑道23與出幣滑道12分開，且該動態機器人的吊臂抓手22與靜態機器人上的吊臂8松開，動態機器人順利的將ATM內的硬幣接走。

2. 結論

本系統運動穩定，可靠性好，能夠有效快速完成該娛樂機器人既定的工作任務。

參考文獻：

[1] 李瑞峰.中國工業機器人產業化發展戰略[J]. 航空制造技術. 2010（09）