本发明公开了一种带有自动按压按钮功能的智能机械手臂，包括四个自由度，每个自由度均由一个伺服电机与谐波减速器组成的驱动模块控制，具有四个编码器，可对四个自由度每次运动的角度进行检测，具有一个工业摄像机，用于自动寻找并识别目标按钮，本发明具有两个红外测距传感器，用于检测摄像机与目标按钮间的距离，保证摄像机拍出清晰的照片从而被识别。本发明可在接受任务指令后从多个按钮当中自动寻找并识别出目标按钮，精确地按压按钮完成工作任务，并自动检测每次运动后自身在空间坐标系中的位姿，无需人工调整即可接受下一指令完成任务，具有连续工作的能力，商业价值很高。
1.一种带有自动按压按钮功能的智能机械手臂，其特征在于，包括底部伺服电机支座(1)、底部伺服电机(2)、底部谐波减速器支座(3)、底部谐波减速器(4)、底部编码器轴(5)、底部编码器(6)、第一节手臂(7)、第一伺服电机同步轮(8)、第一同步带(9)、第一张紧轴承(10)、第一谐波减速器同步轮(11)、第二伺服电机(13)、第二节手臂(14)、第二编码器固定支架(15)、第二编码器(16)、第二谐波减速器轴承座(17)、第三节手臂(18)、第三伺服电机同步轮(19)、第三同步带(20)、第三谐波减速器同步轮(21)、第三谐波减速器轴承座(22)、红外测距传感器(23)、红外测距传感器固定支架(24)、工业摄像机固定支架(25)、工业摄像机(26)、前端伸缩杆模块(27)、第三编码器(28)、第三编码器固定支架(29)、第三伺服电机(30)、第二谐波减速器同步轮(31)、第二同步带(32)、第二伺服电机同步轮(33)、第一谐波减速器轴承座(34)、第一编码器(35)、第一编码器固定支架(36)、第一伺服电机(37)、底部编码器固定支架(38)、第一谐波减速器柔轮(39)、第一谐波减速器刚轮(40)、第一谐波减速器波发生器(41)；
所述底部伺服电机支座(1)的数量为2个，对称分布在底部谐波减速器支座(3)的两侧，底部伺服电机(2)固定在底部谐波减速器支座(3)的下方，底部谐波减速器(4)固定在底部谐波减速器支座(3)的上方，底部伺服电机(2)的输出轴与底部谐波减速器(4)的输入面相固连，底部谐波减速器(4)的输出面固连第一节手臂(7)，底部伺服电机支座(1)上还固连底部编码器固定支架(38)，底部编码器固定支架(38)上设置底部编码器(6)，第一节手臂(7)上固连底部编码器轴(5)，该第一节手臂(7)与底部编码器轴(5)同步旋转，该底部编码器轴(5)同时伸入到底部编码器(6)的空心孔中，底部编码器(6)用于检测底部编码器轴(5)的转动角度；
第一节手臂(7)上固连第一伺服电机(37)，第一伺服电机(37)的电机轴与第一伺服电机同步轮(8)相固连，第一节手臂(7)上还固连第一谐波减速器轴承座(34)，第一谐波减速器轴承座(34)的输入轴上设置第一谐波减速器同步轮(11)，该第一谐波减速器同步轮(11)与第一伺服电机同步轮(8)通过第一同步带(9)同步转动，第一节手臂(7)上还固连第一编码器固定支架(36)，第一编码器固定支架(36)上设置第一编码器(35)，第一谐波减速器轴承座(34)的编码器轴伸入到第一编码器(35)的空心孔中，第一编码器(35)用于检测该编码器轴的转动角度；
第一谐波减速器轴承座(34)的输出轴上固连第二节手臂(14)，第二节手臂(14)上固连第二伺服电机(13)，第二伺服电机(13)的电机轴与第二伺服电机同步轮(33)相固连，第二节手臂(14)上还固连第二谐波减速器轴承座(17)，第二谐波减速器轴承座(17)的输入轴上设置第二谐波减速器同步轮(31)，该第二谐波减速器同步轮(31)与第二伺服电机同步轮(33)通过第二同步带(32)同步转动，第二节手臂(14)上还固连第二编码器固定支架(15)，第二编码器固定支架(15)上设置第二编码器(16)，第二谐波减速器轴承座(17)的编码器轴伸入到第二编码器(16)的空心孔中，第二编码器(16)用于检测该编码器轴的转动角度；
第二谐波减速器轴承座(17)的输出轴上固连第三节手臂(18)，第三节手臂(18)上固连第三伺服电机(30)，第三伺服电机(30)的电机轴与第三伺服电机同步轮(19)相固连，第三节手臂(18)上还固连第三谐波减速器轴承座(22)，第三谐波减速器轴承座(22)的输入轴上设置第三谐波减速器同步轮(21)，该第三谐波减速器同步轮(21)与第三伺服电机同步轮(19)通过第三同步带(20)同步转动，第三节手臂(18)上还固连第三编码器固定支架(29)，第三编码器固定支架(29)上设置第三编码器(28)，第三谐波减速器轴承座(22)的编码器轴伸入到第三编码器(28)的空心孔中，第三编码器(28)用于检测该编码器轴的转动角度；
第三谐波减速器轴承座(22)的输出轴上固连前端伸缩杆模块(27)，前端伸缩杆模块(27)两侧固连红外测距传感器固定支架(24)，红外测距传感器固定支架(24)上设置红外测距传感器(23)，前端伸缩杆模块(27)上还固连工业摄像机固定支架(25)，工业摄像机固定支架(25)上设置工业摄像机(26)。
2.根据权利要求1所述的带有自动按压按钮功能的智能机械手臂，其特征在于，第一谐波减速器轴承座(34)、第二谐波减速器轴承座(17)和第三谐波减速器轴承座(22)的内部结构相同。
3.根据权利要求2所述的带有自动按压按钮功能的智能机械手臂，其特征在于，所述第一谐波减速器轴承座(34)包括第一输出轴轴承(A-1)、第一输出轴(A-2)、第一编码器轴(A-
3)、第一铜套(A-4)、第一同步轮键(A-5)、第一输入轴(A-6)、第一输入轴键(A-7)、第一输入轴轴承(A-8)；
所述第一谐波减速器刚轮(40)固定在第一节手臂(7)上，第一谐波减速器柔轮(39)与第一谐波减速器刚轮(40)啮合，第一谐波减速器柔轮(39)与第一谐波减速器刚轮(40)啮合部位的内部装有第一谐波减速器波发生器(41)，第一输入轴(A-6)和第一谐波减速器波发生器(41)通过第一输入轴键(A-7)固定在一起，第一输入轴(A-6)和第一谐波减速器同步轮(11)通过第一同步轮键(A-5)固定在一起，第一输入轴(A-6)上套有第一输入轴轴承(A-8)，该第一输入轴轴承(A-8)位于第一输入轴(A-6)轴肩的一侧，第一铜套(A-4)固定在第一节手臂(7)上，第一铜套(A-4)的内孔与第一输入轴轴承(A-8)的外圈相固连，第一谐波减速器柔轮(39)的外表面与第一输出轴(A-2)的端面相固连，第一谐波减速器柔轮(39)的内表面与第一编码器轴(A-3)相固连，第一谐波减速器柔轮(39)与第一输出轴(A-2)、第一编码器轴(A-3)同步转动，第一输出轴(A-2)上套有第一输出轴轴承(A-1)，第一输出轴轴承(A-1)位于第一输出轴(A-2)轴肩的两侧；
所述第一输入轴(A-6)为第一谐波减速器轴承座(34)的输入轴，第一输出轴(A-2)为第一谐波减速器轴承座(34)的输出轴，第一编码器轴(A-3)为第一谐波减速器轴承座(34)的编码器轴；
所述第一谐波减速器同步轮(11)通过第一输入轴(A-6)带动第一谐波减速器波发生器(41)转动，第一谐波减速器波发生器(41)带动第一谐波减速器柔轮(39)转动，从而带动第一输出轴(A-2)、第一编码器轴(A-3)的转动。
4.根据权利要求1所述的带有自动按压按钮功能的智能机械手臂，其特征在于，第一节手臂(7)上还设置第一张紧轴承(10)，用于对第一同步带(9)起张紧作用。
5.根据权利要求1所述的带有自动按压按钮功能的智能机械手臂，其特征在于，工业摄像机(26)的焦距是20cm，所述红外测距传感器(23)的测距范围是10—80cm。
6.根据权利要求1所述的带有自动按压按钮功能的智能机械手臂，其特征在于，还包括第一辅助连接件(12)，所述第一辅助连接件(12)固连在第一节手臂(7)上，第一辅助连接件(12)与第一谐波减速器轴承座(34)相固连。
一种带有自动按压按钮功能的智能机械手臂
技术领域
[0001] 本发明涉及服务机器人机械手臂技术领域，特别是一种带有自动按压按钮功能的智能机械手臂。
背景技术
[0002] 服务机器人在工作过程中会和各种物体产生交互行为，例如抓取目标物、按压按钮等活动。科学技术的发展进步使得大量工作通过简单的按压按钮操作即可完成，而此类工作若指派专人负责，会造成劳动力的浪费。针对这一问题，开发一种智能机械手臂，可在接受任务指令后从多个按钮当中自动寻找并识别出目标按钮，精确地按压按钮完成工作任务，并自动检测每次运动后自身在空间坐标系中的位姿，无需人工调整即可接受下一任务指令完成连续工作，具有重要的研究意义。
[0003] 目前已提出的一些机械手臂，基本具备抓取物体、按压按钮的功能，但是绝大部分的机械手臂完成工作任务的前提是明确目标物的位置且手臂相对目标物的距离保持不变。这样的手臂无法自动识别不同的目标物，它的运动角度由算法控制，当目标对象的位置或个体改变时，需要人工调整手臂的位置并重新编写算法，自动化、智能化水平低，不能连续工作，所以此类机械手臂的应用价值不是很高，很难实现商业化。
[0004] 专利申请号为201510117749.9的发明专利“一种仿人机械手臂”，与人体手臂结构相似，具有多个自由度，它的各运动关节是由直流无刷电机驱动，可完成抓取物体的动作，但它无法自行寻找并识别目标，也不具备连续工作的能力。
[0005] 专利申请号为201510222821.4的发明专利“一种带有物体精确定位功能的轻便型机械臂”，具有多个自由度，结合了多种传动方式，可完成抓取物体的动作，并且利用彩色摄像头与点状激光管，实现物体的精确定位，具备精确抓取物体的功能，但是它在每次抓取目标物之前，首先要明确目标物所在精确位置，人工检测手臂与目标物间的相对距离，计算出各关节运动角度，然后对算法进行相应调整，才能完成工作任务，这一过程主要依赖人工操作，不具备自动性。
[0006] 综上所述，现有技术大多自动化、智能化水平低，功能单一，很难完成复杂的工作任务，商业价值不高。发明内容：
[0007] 本发明的目的在于提供一种带有自动按压按钮功能的智能机械手臂。
[0008] 实现本发明目的的技术解决方案为：一种带有自动按压按钮功能的智能机械手臂，包括底部伺服电机支座、底部伺服电机、底部谐波减速器支座、底部谐波减速器、底部编码器轴、底部编码器、第一节手臂、第一伺服电机同步轮、第一同步带、第一张紧轴承、第一谐波减速器同步轮、第一辅助连接件、第二伺服电机、第二节手臂、第二编码器固定支架、第二编码器、第二谐波减速器轴承座、第三节手臂、第三伺服电机同步轮、第三同步带、第三谐波减速器同步轮、第三谐波减速器轴承座、红外测距传感器、红外测距传感器固定支架、工业摄像机固定支架、工业摄像机、前端伸缩杆模块、第三编码器、第三编码器固定支架、第三伺服电机、第二谐波减速器同步轮、第二同步带、第二伺服电机同步轮、第一谐波减速器轴承座、第一编码器、第一编码器固定支架、第一伺服电机、底部编码器固定支架、第一谐波减速器柔轮、第一谐波减速器刚轮、第一谐波减速器波发生器；
[0009] 所述底部伺服电机支座的数量为2个，对称分布在底部谐波减速器支座的两侧，底部伺服电机固定在底部谐波减速器支座的下方，底部谐波减速器固定在底部谐波减速器支座的上方，底部伺服电机的输出轴与底部谐波减速器的输入面相固连，底部谐波减速器的输出面固连第一节手臂，底部伺服电机支座上还固连底部编码器固定支架，底部编码器固定支架上设置底部编码器，第一节手臂上固连底部编码器轴，该第一节手臂与底部编码器轴同步旋转，该底部编码器轴同时伸入到底部编码器的空心孔中，底部编码器用于检测底部编码器轴的转动角度；
[0010] 第一节手臂上固连第一伺服电机，第一伺服电机的电机轴与第一伺服电机同步轮相固连，第一节手臂上还固连第一谐波减速器轴承座，第一谐波减速器轴承座的输入轴上设置第一谐波减速器同步轮，该第一谐波减速器同步轮与第一伺服电机同步轮通过第一同步带同步转动，第一节手臂上还固连第一编码器固定支架，第一编码器固定支架上设置第一编码器，第一谐波减速器轴承座的编码器轴伸入到第一编码器的空心孔中，第一编码器用于检测该编码器轴的转动角度，第一节手臂上还固连第一辅助连接件，第一辅助连接件与第一谐波减速器轴承座相固连；
[0011] 第一谐波减速器轴承座的输出轴上固连第二节手臂，第二节手臂上固连第二伺服电机，第二伺服电机的电机轴与第二伺服电机同步轮相固连，第二节手臂上还固连第二谐波减速器轴承座，第二谐波减速器轴承座的输入轴上设置第二谐波减速器同步轮，该第二谐波减速器同步轮与第二伺服电机同步轮通过第二同步带同步转动，第二节手臂上还固连第二编码器固定支架，第二编码器固定支架上设置第二编码器，第二谐波减速器轴承座的编码器轴伸入到第二编码器的空心孔中，第二编码器用于检测该编码器轴的转动角度；
[0012] 第二谐波减速器轴承座的输出轴上固连第三节手臂，第三节手臂上固连第三伺服电机，第三伺服电机的电机轴与第三伺服电机同步轮相固连，第三节手臂上还固连第三谐波减速器轴承座，第三谐波减速器轴承座的输入轴上设置第三谐波减速器同步轮，该第三谐波减速器同步轮与第三伺服电机同步轮通过第三同步带同步转动，第三节手臂上还固连第三编码器固定支架，第三编码器固定支架上设置第三编码器，第三谐波减速器轴承座的编码器轴伸入到第三编码器的空心孔中，第三编码器用于检测该编码器轴的转动角度；
[0013] 第三谐波减速器轴承座的输出轴上固连前端伸缩杆模块，前端伸缩杆模块两侧固连红外测距传感器固定支架，红外测距传感器固定支架上设置红外测距传感器，前端伸缩杆模块上还固连工业摄像机固定支架，工业摄像机固定支架上设置工业摄像机。
[0014] 本发明与现有技术相比,其显著优点为：1)本发明带有视觉处理模块，可从多个按钮当中自动寻找并识别出目标按钮，自动确定各关节运动角度来按压按钮，体现自动性与智能性；2)本发明带有角度检测模块，可检测每次运动后自身在空间坐标系中的位姿，目标按钮改变时它也能自动计算出在当前姿态下再次完成按压按钮动作，各关节需要转动的角度，无需人工调整，具有连续工作的能力；3)本发明的机械手臂具有多个自由度，并且结构简单明了，易于加工组装并实现产品化。
[0015] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
[0016] 图1为带有自动按压按钮功能的智能机械手臂的三维结构图。
[0017] 图2为带有自动按压按钮功能的智能机械手臂的第一谐波减速器轴承座的轴向剖面视图。
具体实施方式
[0018] 结合图1，本发明的一种带有自动按压按钮功能的智能机械手臂，包括底部伺服电机支座1、底部伺服电机2、底部谐波减速器支座3、底部谐波减速器4、底部编码器轴5、底部编码器6、第一节手臂7、第一伺服电机同步轮8、第一同步带9、第一张紧轴承10、第一谐波减速器同步轮11、第二伺服电机13、第二节手臂14、第二编码器固定支架15、第二编码器16、第二谐波减速器轴承座17、第三节手臂18、第三伺服电机同步轮19、第三同步带20、第三谐波减速器同步轮21、第三谐波减速器轴承座22、红外测距传感器23、红外测距传感器固定支架24、工业摄像机固定支架25、工业摄像机26、前端伸缩杆模块27、第三编码器28、第三编码器固定支架29、第三伺服电机30、第二谐波减速器同步轮31、第二同步带32、第二伺服电机同步轮33、第一谐波减速器轴承座34、第一编码器35、第一编码器固定支架36、第一伺服电机
37、底部编码器固定支架38、第一谐波减速器柔轮39、第一谐波减速器刚轮40、第一谐波减速器波发生器41；
[0019] 所述底部伺服电机支座1的数量为2个，对称分布在底部谐波减速器支座3的两侧，底部伺服电机2固定在底部谐波减速器支座3的下方，底部谐波减速器4固定在底部谐波减速器支座3的上方，底部伺服电机2的输出轴与底部谐波减速器4的输入面相固连，底部谐波减速器4的输出面固连第一节手臂7，底部伺服电机支座1上还固连底部编码器固定支架38，底部编码器固定支架38上设置底部编码器6，第一节手臂7上固连底部编码器轴5，该第一节手臂7与底部编码器轴5同步旋转，该底部编码器轴5同时伸入到底部编码器6的空心孔中，底部编码器6用于检测底部编码器轴5的转动角度；
[0020] 第一节手臂7上固连第一伺服电机37，第一伺服电机37的电机轴与第一伺服电机同步轮8相固连，第一节手臂7上还固连第一谐波减速器轴承座34，第一谐波减速器轴承座34的输入轴上设置第一谐波减速器同步轮11，该第一谐波减速器同步轮11与第一伺服电机同步轮8通过第一同步带9同步转动，第一节手臂7上还固连第一编码器固定支架36，第一编码器固定支架36上设置第一编码器35，第一谐波减速器轴承座34的编码器轴伸入到第一编码器35的空心孔中，第一编码器35用于检测该编码器轴的转动角度；
[0021] 第一谐波减速器轴承座34的输出轴上固连第二节手臂14，第二节手臂14上固连第二伺服电机13，第二伺服电机13的电机轴与第二伺服电机同步轮33相固连，第二节手臂14上还固连第二谐波减速器轴承座17，第二谐波减速器轴承座17的输入轴上设置第二谐波减速器同步轮31，该第二谐波减速器同步轮31与第二伺服电机同步轮33通过第二同步带32同步转动，第二节手臂14上还固连第二编码器固定支架15，第二编码器固定支架15上设置第二编码器16，第二谐波减速器轴承座17的编码器轴伸入到第二编码器16的空心孔中，第二编码器16用于检测该编码器轴的转动角度；
[0022] 第二谐波减速器轴承座17的输出轴上固连第三节手臂18，第三节手臂18上固连第三伺服电机30，第三伺服电机30的电机轴与第三伺服电机同步轮19相固连，第三节手臂18上还固连第三谐波减速器轴承座22，第三谐波减速器轴承座22的输入轴上设置第三谐波减速器同步轮21，该第三谐波减速器同步轮21与第三伺服电机同步轮19通过第三同步带20同步转动，第三节手臂18上还固连第三编码器固定支架29，第三编码器固定支架29上设置第三编码器28，第三谐波减速器轴承座22的编码器轴伸入到第三编码器28的空心孔中，第三编码器28用于检测该编码器轴的转动角度；
[0023] 第三谐波减速器轴承座22的输出轴上固连前端伸缩杆模块27，前端伸缩杆模块27两侧固连红外测距传感器固定支架24，红外测距传感器固定支架24上设置红外测距传感器23，前端伸缩杆模块27上还固连工业摄像机固定支架25，工业摄像机固定支架25上设置工业摄像机26。
[0024] 所述第一谐波减速器轴承座34、第二谐波减速器轴承座17和第三谐波减速器轴承座22的内部结构相同。
[0025] 结合图2，所述第一谐波减速器轴承座34包括第一输出轴轴承A-1、第一输出轴A-2、第一编码器轴A-3、第一铜套A-4、第一同步轮键A-5、第一输入轴A-6、第一输入轴键A-7、第一输入轴轴承A-8；
[0026] 所述第一谐波减速器刚轮40固定在第一节手臂7上，第一谐波减速器柔轮39与第一谐波减速器刚轮40啮合，第一谐波减速器柔轮39与第一谐波减速器刚轮40啮合部位的内部装有第一谐波减速器波发生器41，第一输入轴A-6和第一谐波减速器波发生器41通过第一输入轴键A-7固定在一起，第一输入轴A-6和第一谐波减速器同步轮11通过第一同步轮键A-5固定在一起，第一输入轴A-6上套有第一输入轴轴承A-8，该第一输入轴轴承A-8位于第一输入轴A-6轴肩的一侧，第一铜套A-4固定在第一节手臂7上，第一铜套A-4的内孔与第一输入轴轴承A-8的外圈相固连，第一谐波减速器柔轮39的外表面与第一输出轴A-2的端面相固连，第一谐波减速器柔轮39的内表面与第一编码器轴A-3相固连，第一谐波减速器柔轮39与第一输出轴A-2、第一编码器轴A-3同步转动，第一输出轴A-2上套有第一输出轴轴承A-1，第一输出轴轴承A-1位于第一输出轴A-2轴肩的两侧；
[0027] 所述第一输入轴A-6为第一谐波减速器轴承座34的输入轴，第一输出轴A-2为第一谐波减速器轴承座34的输出轴，第一编码器轴A-3为第一谐波减速器轴承座34的编码器轴；
[0028] 所述第一谐波减速器同步轮11通过第一输入轴A-6带动第一谐波减速器波发生器41转动，第一谐波减速器波发生器41带动第一谐波减速器柔轮39转动，从而带动第一输出轴A-2、第一编码器轴A-3的转动。
[0029] 所述第一节手臂7上还设置第一张紧轴承10，用于对第一同步带9起张紧作用。
[0030] 所述工业摄像机26的焦距是20cm，所述红外测距传感器23的测距范围是10—80cm。
[0031] 所述带有自动按压按钮功能的智能机械手臂，还包括第一辅助连接件12，所述第一辅助连接件12固连在第一节手臂7上，第一辅助连接件12与第一谐波减速器轴承座34相固连。
[0032] 在第二谐波减速器轴承座17中，所述第二谐波减速器刚轮固定在第二节手臂14上，第二谐波减速器柔轮与第二谐波减速器刚轮啮合，第二谐波减速器柔轮与第二谐波减速器刚轮啮合部位的内部装有第二谐波减速器波发生器，所述第二谐波减速器轴承座的第一输入轴为第二谐波减速器轴承座的输入轴，第二谐波减速器轴承座的第一输出轴为第二谐波减速器轴承座的输出轴，所述第二谐波减速器轴承座第一编码器轴为第二谐波减速器轴承座的编码器轴；
[0033] 所述第三谐波减速器轴承座22的结构与上述两个谐波减速器轴承座结构相同。
[0034] 本发明带有视觉处理模块，可从多个按钮当中自动寻找并识别出目标按钮，自动确定各关节运动角度来按压按钮，体现自动性与智能性；本发明的机械手臂具有多个自由度，并且结构简单明了，易于加工组装并实现产品化。
[0035] 本发明的带有自动按压按钮功能的智能机械手臂的工作过程如下：首先根据目标按钮的位置大致调整好手臂与按钮的距离，使目标按钮不超出手臂的覆盖范围；然后通过主控制器调整手臂的姿态，使其调整为预先设置的初始状态；接着执行程序，使工业摄像机26对目标按钮进行拍照，主控制器对得到的图片进行识别找出需要按压的按钮，自动计算各电机转动角度使手臂准确按压按钮；在得到新的指令之后，摄像机继续对目标按钮进行拍照，主控制器识别图片找出新目标，重复上一过程，实现连续工作的功能。
[0036] 下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述。
[0037] 实施例1
[0038] 结合图1和图2，本发明一种带有自动按压按钮功能的智能机械手臂，包括底部伺服电机支座1、底部伺服电机2、底部谐波减速器支座3、底部谐波减速器4、底部编码器轴5、底部编码器6、第一节手臂7、第一伺服电机同步轮8、第一同步带9、第一张紧轴承10、第一谐波减速器同步轮11、第一辅助连接件12、第二伺服电机13、第二节手臂14、第二编码器固定支架15、第二编码器16、第二谐波减速器轴承座17、第三节手臂18、第三伺服电机同步轮19、第三同步带20、第三谐波减速器同步轮21、第三谐波减速器轴承座22、红外测距传感器23、红外测距传感器固定支架24、工业摄像机固定支架25、工业摄像机26、前端伸缩杆模块27、第三编码器28、第三编码器固定支架29、第三伺服电机30、第二谐波减速器同步轮31、第二同步带32、第二伺服电机同步轮33、第一谐波减速器轴承座34、第一编码器35、第一编码器固定支架36、第一伺服电机37、底部编码器固定支架38、第一谐波减速器柔轮39、第一谐波减速器刚轮40、第一谐波减速器波发生器41；
[0039] 所述底部伺服电机支座1的数量为2个，对称分布在底部谐波减速器支座3的两侧，底部伺服电机2固定在底部谐波减速器支座3的下方，底部谐波减速器4固定在底部谐波减速器支座3的上方，底部伺服电机2的输出轴与底部谐波减速器4的输入面相固连，底部谐波减速器4的输出面固连第一节手臂7，带动第一节手臂7的转动，底部伺服电机支座1上还固连底部编码器固定支架38，底部编码器固定支架38上设置底部编码器6，第一节手臂7上固连底部编码器轴5，该第一节手臂7与底部编码器轴5同步旋转，该底部编码器轴5同时伸入到底部编码器6的空心孔中，底部编码器6用于检测底部编码器轴5的转动角度；
[0040] 第一节手臂7上固连第一伺服电机37，第一伺服电机37的电机轴与第一伺服电机同步轮8相固连，第一节手臂7上还固连第一谐波减速器轴承座34，第一谐波减速器轴承座34的输入轴上设置第一谐波减速器同步轮11，该第一谐波减速器同步轮11与第一伺服电机同步轮8通过第一同步带9同步转动，第一节手臂7上还固连第一编码器固定支架36，第一编码器固定支架36上设置第一编码器35，第一谐波减速器轴承座34的编码器轴伸入到第一编码器35的空心孔中，第一编码器35用于检测该编码器轴的转动角度，第一节手臂7上还固连第一辅助连接件12，第一辅助连接件12与第一谐波减速器轴承座34相固连；
[0041] 第一谐波减速器轴承座34的输出轴上固连第二节手臂14，第二节手臂14上固连第二伺服电机13，第二伺服电机13的电机轴与第二伺服电机同步轮33相固连，第二节手臂14上还固连第二谐波减速器轴承座17，第二谐波减速器轴承座17的输入轴上设置第二谐波减速器同步轮31，该第二谐波减速器同步轮31与第二伺服电机同步轮33通过第二同步带32同步转动，第二节手臂14上还固连第二编码器固定支架15，第二编码器固定支架15上设置第二编码器16，第二谐波减速器轴承座17的编码器轴伸入到第二编码器16的空心孔中，第二编码器16用于检测该编码器轴的转动角度；
[0042] 第二谐波减速器轴承座17的输出轴上固连第三节手臂18，第三节手臂18上固连第三伺服电机30，第三伺服电机30的电机轴与第三伺服电机同步轮19相固连，第三节手臂18上还固连第三谐波减速器轴承座22，第三谐波减速器轴承座22的输入轴上设置第三谐波减速器同步轮21，该第三谐波减速器同步轮21与第三伺服电机同步轮19通过第三同步带20同步转动，第三节手臂18上还固连第三编码器固定支架29，第三编码器固定支架29上设置第三编码器28，第三谐波减速器轴承座22的编码器轴伸入到第三编码器28的空心孔中，第三编码器28用于检测该编码器轴的转动角度；
[0043] 第三谐波减速器轴承座22的输出轴上固连前端伸缩杆模块27，前端伸缩杆模块27两侧固连红外测距传感器固定支架24，红外测距传感器固定支架24上设置红外测距传感器23，前端伸缩杆模块27上还固连工业摄像机固定支架25，工业摄像机固定支架25上设置工业摄像机26；
[0044] 第一谐波减速器轴承座34、第二谐波减速器轴承座17和第三谐波减速器轴承座22的内部结构相同，均包括第一输出轴轴承A-1、第一输出轴A-2、第一编码器轴A-3、第一铜套A-4、第一同步轮键A-5、第一输入轴A-6、第一输入轴键A-7、第一输入轴轴承A-8；
[0045] 所述第一谐波减速器刚轮40固定在第一节手臂7上，第一谐波减速器柔轮39与第一谐波减速器刚轮40啮合，第一谐波减速器柔轮39与第一谐波减速器刚轮40啮合部位的内部装有第一谐波减速器波发生器41，第一输入轴A-6和第一谐波减速器波发生器41通过第一输入轴键A-7固定在一起，第一输入轴A-6和第一谐波减速器同步轮11通过第一同步轮键A-5固定在一起，第一输入轴A-6上套有第一输入轴轴承A-8，该第一输入轴轴承A-8位于第一输入轴A-6轴肩的一侧，第一铜套A-4固定在第一节手臂7上，第一铜套A-4的内孔与第一输入轴轴承A-8的外圈相固连，第一谐波减速器柔轮39的外表面与第一输出轴A-2的端面相固连，第一谐波减速器柔轮39的内表面与第一编码器轴A-3相固连，第一谐波减速器柔轮39与第一输出轴A-2、第一编码器轴A-3同步转动，第一输出轴A-2上套有第一输出轴轴承A-1，第一输出轴轴承A-1位于第一输出轴A-2轴肩的两侧；
[0046] 所述第一输入轴A-6为第一谐波减速器轴承座34的输入轴，第一输出轴A-2为第一谐波减速器轴承座34的输出轴，第一编码器轴A-3为第一谐波减速器轴承座34的编码器轴；
[0047] 所述第一谐波减速器同步轮11通过第一输入轴A-6带动第一谐波减速器波发生器41转动，第一谐波减速器波发生器41带动第一谐波减速器柔轮39转动，从而带动第一输出轴A-2、第一编码器轴A-3的转动，第一输出轴A-2就会带动第二节手臂14的转动，同理，第二谐波减速器轴承座17的输出轴就会带动第三节手臂18的转动，第三谐波减速器轴承座22的输出轴就会带动前端伸缩杆模块27的转动；第一节手臂7上还设置第一张紧轴承10，用于对第一同步带9起张紧作用；工业摄像机26的焦距是20cm，所述红外测距传感器23的测距范围是10—80cm，可保证工业摄像机26在合适的距离拍出清晰的照片从而被识别。
