一种基于NI-myRIO的四轴魔方还原机器人的电路结构制造技术

本技术公开提出一种基于NI‑myRIO的四轴魔方还原机器人的电路结构，包括USB高清摄像头、LED环形补光灯、固定件、高度调节支架、魔方托盘升降部件、主机箱、主机箱操作板、四组魔方旋转组合机械臂，采用基于NI‑myRIO的控制器和高清摄像头、视觉LED补光灯、舵机驱动器、旋转组合机械臂、升降托盘融合为一体，解决了现有四轴魔方还原机器人需使用定制魔方的缺陷，能够有效的避免魔方整体翻面时因机械臂夹持不稳导致魔方掉落或错位，视觉识别更加高效稳定。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及四轴魔方还原机器人，尤其是涉及一种基于ni-myrio的四轴魔方还原机器人的电路结构。

技术介绍

1、现有的四轴魔方还原机器人大多需要使用定制的魔方，人机交互性弱，魔方不便取出或夹持能力弱，整体翻面时容易掉落或错位，魔方还原时需要对六个面进行旋转操作，四轴魔方还原机器人同一时刻只能对魔方的左面、右面、后面、前面这四个面进行旋转操作，剩余的顶面和底面需要通过旋转魔方整体来完成，翻面时会因为机械臂夹持不稳导致魔方掉落或错位，另外进行视觉识别解析时，无论何时魔方的部分小方块都会被机械臂夹具遮挡，导致视觉识别难度增加，严重时导致识别错误，无法正确还原魔方。

技术实现思路

1、本技术主要采用基于ni-myrio的控制器和高清摄像头、视觉led补光灯、舵机驱动器、旋转组合机械臂、升降托盘融合为一体，解决了现有四轴魔方还原机器人需使用定制魔方的缺陷。本技术的创新在于电路中包含的元器件及其（静态）连接方式。

2、本实用新技术方案是：

3、一种基于ni-myrio的四轴魔方还原机器人的电路结构，包括usb高清摄像头1、led环形补光灯2、固定件3、高度调节支架4、魔方托盘升降部件5、主机箱8、主机箱操作板9、四组魔方旋转组合机械臂21；

4、所述usb高清摄像头1固定于固定件3上，固定件3两端固定在高度调节支架4上，led环形补光灯2固定于固定件3上，并且围绕在usb高清摄像头1周围；

5、所述主机箱操作板9上设置有电源总开关10、急停开关11；

6、所述主机箱8上设置有灯光亮度调节器6，电量显示器7；

7、所述主机箱8中放置有核心控制区22，所述核心控制区22由蓄电池/稳压器、核心控制器ni-myrio、舵机驱动器组成，程序传输接口23通过usb接口与核心控制器ni-myrio进行通信；所述led环形补光灯2通过灯光亮度调节器6链接到核心控制器ni-myrio信号输出端口；

8、所述魔方旋转组合机械臂21、魔方托盘升降部件5通过导线与舵机驱动器链接，舵机驱动器通过串行总线与核心控制器ni-myrio信号输出端口链接；

9、所述急停开关11、电量显示器7链接到蓄电池/稳压器上；蓄电池/稳压器与核心控制器ni-myrio之间链接有电源总开关10；

10、程序传输接口23预留usb接口与核心控制器ni-myrio通信；

11、所述四组魔方旋转组合机械臂21成对角式固定于主机箱操作板9上；每组魔方旋转组合机械臂21由水平齿条12、机械臂主箱体13、机械臂进退驱动舵机14、机械臂旋转驱动舵机15、机械臂夹具16组成；所述四条水平齿条12固定在成对角式固定于主机箱操作板9上，机械臂主箱体13固定于水平齿条(12)上，机械臂旋转驱动舵机15和机械臂进退驱动舵机14固定于机械臂主箱体13上；机械臂夹具16通过25t一字舵臂连接到机械臂旋转驱动舵机15上；

12、所述魔方托盘升降部件5固定于主机箱操作板9上，由垂直齿条17、魔方托盘主箱体18、魔方托盘升降驱动舵机19、魔方托盘20组成；魔方托盘20固定于魔方托盘主箱体18上，魔方托盘升降驱动舵机19通过舵盘和舵齿连接到魔方托盘主箱体18上，魔方托盘主箱体18固定于垂直齿条17上，魔方24放置于魔方托盘20上。

13、优选的，所述每组魔方旋转组合机械臂21都具有两个自由度，进退和旋转。

14、优选的，所述魔方托盘升降部件5固定于主机箱操作板的中轴线上，具有一个升降自由度。

15、本技术是提供一种基于ni-myrio的四轴魔方还原机器人的电路结构，基于软件算法由ni-labview实现，图形化编程界面易于学习，人机交互友好，无需使用定制魔方，任何常规标准尺寸魔方均可还原，能够有效的避免魔方整体翻面时因机械臂夹持不稳导致魔方掉落或错位，视觉识别时，可升降托盘会托起魔方，四轴机械臂远离魔方，高清摄像头结合led环形补光灯可以全方位无死角采集魔方数据，视觉识别更加高效稳定。所有动力源均采用串行总线数字舵机，仅需一条串行数据线即可完成所有驱动的控制，在电气布局上更加简洁。

16、无需使用定制魔方，任何常规标准尺寸魔方均可还原，可升降托盘能够有效的避免魔方整体翻面时因机械臂夹持不稳导致魔方掉落或错位，视觉识别时，可升降托盘会托起魔方，四轴机械臂远离魔方，高清摄像头结合led环形补光灯可以全方位无死角采集魔方数据，视觉识别更加高效稳定。所有动力源均采用串行总线数字舵机，仅需一条串行数据线即可完成所有驱动的控制，在电气布局上更加简洁。本产品所有结构均采用pla环保可降解材料通过3d打印技术制作而成，实施简便，适用性强，使用方便。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于NI-myRIO的四轴魔方还原机器人的电路结构，其特征在于：包括USB高清摄像头（1）、LED环形补光灯（2）、固定件（3）、高度调节支架（4）、魔方托盘升降部件（5）、主机箱（8）、主机箱操作板（9）、四组魔方旋转组合机械臂（21）；

2.根据权利要求1所述的一种基于NI-myRIO的四轴魔方还原机器人的电路结构，其特征在于：所述每组魔方旋转组合机械臂（21）都具有两个自由度，进退和旋转。

3.根据权利要求1所述的一种基于NI-myRIO的四轴魔方还原机器人的电路结构，其特征在于：所述魔方托盘升降部件（5）固定于主机箱操作板的中轴线上，具有一个升降自由度。

【技术特征摘要】

1.一种基于ni-myrio的四轴魔方还原机器人的电路结构，其特征在于：包括usb高清摄像头（1）、led环形补光灯（2）、固定件（3）、高度调节支架（4）、魔方托盘升降部件（5）、主机箱（8）、主机箱操作板（9）、四组魔方旋转组合机械臂（21）；

2.根据权利要求1所述的一种基于ni-...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑棋元，张福亮，李永红，李明虎，刘旺才，陈波，周智超，
申请(专利权)人：郑棋元，
类型：新型
国别省市：