一種十三自由度衣服模特機(jī)器人的制作方法
【專利說(shuō)明】
(一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種十三自由度衣服模特機(jī)器人，屬于服務(wù)型機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
【背景技術(shù)】
[0002]目前，人們對(duì)衣服的需求日益增加，同時(shí)更加關(guān)注衣服的整體美。衣服模特是向消費(fèi)者展示衣服美感的一種有效手段。然而當(dāng)前大部分衣服商店的衣服模特都是固定動(dòng)作姿態(tài)的，有些大型衣服商店會(huì)有些具有活動(dòng)關(guān)節(jié)的衣服模特，但這些活動(dòng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)要靠人力去調(diào)整，特別費(fèi)勁?？偟膩?lái)說(shuō)，現(xiàn)在市場(chǎng)上的衣服模特?cái)M人感好，但呆板，無(wú)法隨時(shí)改變動(dòng)作姿態(tài)，無(wú)法向消費(fèi)者展示出衣服整體美的特點(diǎn)
(三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種十三自由度衣服模特機(jī)器人，它可以根據(jù)人的要求隨時(shí)做各種動(dòng)作，形象逼真，可以消費(fèi)者展示衣服在不同動(dòng)作姿態(tài)時(shí)的效果。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述的功能，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種十三自由度衣服模特機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括人體模型、13個(gè)電機(jī)和連接件?？梢詫?shí)現(xiàn)頭部3個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)，左肩關(guān)節(jié)2個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)，左肘關(guān)節(jié)2個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)和左腕關(guān)節(jié)I個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)，左右肩關(guān)節(jié)、左右肘關(guān)節(jié)和左右腕關(guān)節(jié)具有相同的自由度，故能實(shí)現(xiàn)13個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)，滿足衣服模特做各種動(dòng)作的要求。
[0005]具體來(lái)說(shuō)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下。
[0006]頭部由頭部模型、3個(gè)電機(jī)、3個(gè)電機(jī)固定件、3個(gè)連接器和連接件組成，3個(gè)電機(jī)軸沿著頭部空間三個(gè)相互垂直方向布置，實(shí)現(xiàn)頭部的3個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)。左肩關(guān)節(jié)由2個(gè)電機(jī)、2個(gè)電機(jī)固定件、2個(gè)連接器和連接件組成，2個(gè)電機(jī)軸分別沿著人體水平方向和垂直人體方向布置，實(shí)現(xiàn)肩臂繞肩關(guān)節(jié)2個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)。左肘關(guān)節(jié)由2個(gè)電機(jī)、2個(gè)電機(jī)固定件、2個(gè)連接器和連接件組成，2個(gè)電機(jī)軸分別沿著肩臂軸方向和垂直肩臂方向上布置，實(shí)現(xiàn)肘臂繞肘關(guān)節(jié)2個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)。左腕關(guān)節(jié)由I個(gè)電機(jī)、I個(gè)電機(jī)固定件、I個(gè)連接器和連接件組成，電機(jī)軸沿著肘臂軸方向布置，實(shí)現(xiàn)手掌繞腕關(guān)節(jié)I個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)。右肩關(guān)節(jié)、右肘關(guān)節(jié)、右腕關(guān)節(jié)與左肩關(guān)節(jié)、左肘關(guān)節(jié)、左腕關(guān)節(jié)的自由度相同，結(jié)構(gòu)形式是對(duì)稱的。
[0007]電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)操作界面進(jìn)行控制。用戶可以根據(jù)自己的要求，設(shè)定衣服模特機(jī)器人的動(dòng)作，計(jì)算機(jī)通過(guò)控制13個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，衣服模特機(jī)器人將按照設(shè)定的動(dòng)作擺各種造型。
(四)
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明的活動(dòng)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明的關(guān)節(jié)自由度示意圖(左肢與右肢的自由度是相同的)。
[0010]圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖4為本發(fā)明的頸椎結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖5為本發(fā)明的右肩關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖6為本發(fā)明的右肘關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖7為本發(fā)明的右腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
(五)
【具體實(shí)施方式】
[0015]如附圖所示，本發(fā)明包括基于有頭部、肩臂、肘臂、手掌和軀干組成的人體模型，頸椎、左肩關(guān)節(jié)、右肩關(guān)節(jié)、左肘關(guān)節(jié)、右肘關(guān)節(jié)、左腕關(guān)節(jié)和右腕關(guān)節(jié)。頸椎由電機(jī)1、電機(jī)2、電機(jī)3、固定件1、固定件2、固定件3、連接器1、連接器2、連接器3和固定板組成，連接件I連接連接器I和頭部，連接器I將電機(jī)I與連接件I連接，其他2個(gè)電機(jī)的連接方式類似，最后固定件3將電機(jī)3固定在固定板，固定板固定在軀干上。頸椎將頭部和軀干連接在一起，頸椎具有3個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)頭部的3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。右肩關(guān)節(jié)由電機(jī)4、電機(jī)5、固定件4、固定件5、連接器4、連接器5、連接件2和連接件3組成，固定件4將電機(jī)4固定在固定板上，連接器4連接電機(jī)4與連接件2，連接器4與連接器5之間通過(guò)連接件2和連接件3連接，固定件5將電機(jī)5固定在右肩臂上(為了便于清晰展現(xiàn)右肩關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)，連接在電機(jī)5上的固定件5被拆除，在附圖中未顯示，其樣式和與電機(jī)5的連接方式分別與固定件6和固定件6與電機(jī)6的連接方式相似)。右肩關(guān)節(jié)連接軀干與右肩臂，右肩關(guān)節(jié)具有2個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)肩臂繞肩關(guān)節(jié)的2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。右肘關(guān)節(jié)由電機(jī)6、電機(jī)7、固定件6、固定件7、連接器6、連接器7、連接件4、連接件5和連接件6組成，連接件4將固定件5和固定件6連接在一起，固定件6將電機(jī)6固連在連接件4上，連接器6連接電機(jī)6和連接件5，固定件7與連接器6之間有連接件5和連接件6，電機(jī)7通過(guò)固定件7固定在連接件6上(在附圖6中，固定件7位于電機(jī)7與連接件6接觸且朝向連接件5的方向上，由于遮擋，固定件7未在附圖中示出)，連接器7連接電機(jī)7。右肘關(guān)節(jié)連接右肘臂和右肩臂，具有2個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)肘臂繞肘關(guān)節(jié)的2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。右腕關(guān)節(jié)由電機(jī)8、固定件8、連接器8、連接件7、連接件8和連接件9組成，固定件8將電機(jī)8固定在連接件7上，連接器8連接電機(jī)8和連接件8，連接件9將連接件8和手掌連接在一起。右腕關(guān)節(jié)連接右肘臂與右手掌，具有I個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)右手掌繞右腕關(guān)節(jié)的I個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)。左肩關(guān)節(jié)、左肘關(guān)節(jié)、左腕關(guān)節(jié)與右肩關(guān)節(jié)、右肘關(guān)節(jié)、右腕關(guān)節(jié)的自由度相同，結(jié)構(gòu)形式是對(duì)稱的。
[0016]本發(fā)明的工作原理如下:
[0017]按照上述的連接方式將衣服模特機(jī)器人的各部分組裝起來(lái)。給衣服模特機(jī)器人穿上衣服后，因?yàn)闄C(jī)器人電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)由計(jì)算機(jī)控制，故用戶根據(jù)自己的要求，在人機(jī)操作界面設(shè)定衣服模特機(jī)器人的動(dòng)作，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，通過(guò)控制13個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，衣服模特機(jī)器人將按照設(shè)定的動(dòng)作擺各種造型，其中，將13個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)形成聯(lián)動(dòng)關(guān)系，當(dāng)其中一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度時(shí)，其他電機(jī)按比例相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，其中，設(shè)置控制頸椎的電機(jī)1、電機(jī)2和電機(jī)3的轉(zhuǎn)動(dòng)角度比例為1:2:2，當(dāng)電機(jī)I轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度時(shí)，電機(jī)2和電機(jī)3則轉(zhuǎn)動(dòng)2倍的角度，從而使得頸部的姿態(tài)具有較佳的美觀，設(shè)置右肩關(guān)節(jié)的電機(jī)4和電機(jī)5、右肘關(guān)節(jié)的電機(jī)6和電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)角度比例為1:0.618，則有助于設(shè)置肩部、肘部的姿態(tài)，從而可以提高調(diào)整衣服模特機(jī)器人的效率，改善了衣服模特機(jī)器人的易用性。
[0018]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種十三自由度衣服模特機(jī)器人，包括基于有頭部、肩臂、肘臂、手掌和軀干組成的人體模型，頸椎、左肩關(guān)節(jié)、右肩關(guān)節(jié)、左肘關(guān)節(jié)、右肘關(guān)節(jié)、左腕關(guān)節(jié)和右腕關(guān)節(jié)。其特征在于:頸椎由電機(jī)1、電機(jī)2、電機(jī)3、固定件1、固定件2、固定件3、連接器1、連接器2、連接器3和固定板組成；右肩關(guān)節(jié)由電機(jī)4、電機(jī)5、固定件4、固定件5、連接器4、連接器5、連接件2和連接件3組成；右肘關(guān)節(jié)由電機(jī)6、電機(jī)7、固定件6、固定件7、連接器6、連接器7、連接件4、連接件5和連接件6組成；右腕關(guān)節(jié)由電機(jī)8、固定件8、連接器8、連接件7、連接件8和連接件9組成；左肩關(guān)節(jié)、左肘關(guān)節(jié)、左腕關(guān)節(jié)分別與右肩關(guān)節(jié)、右肘關(guān)節(jié)、右腕關(guān)節(jié)的自由度相同，結(jié)構(gòu)形式對(duì)稱且相同，由13個(gè)電機(jī)構(gòu)成13個(gè)自由度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種十三自由度衣服模特機(jī)器人，其特征在于:連接件I連接連接器I和頭部，連接器I將電機(jī)I與連接件I連接，其他電機(jī)的連接方式類似，最后固定件3將電機(jī)3固定在固定板，固定板固定在軀干上，頸椎將頭部和軀干連接在一起，頸椎具有3個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)頭部的3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種十三自由度衣服模特機(jī)器人，其特征在于:固定件4將電機(jī)4固定在固定板上，連接器4連接電機(jī)4與連接件2，連接器4與連接器5之間通過(guò)連接件2和連接件3連接，固定件5將電機(jī)5固定在右肩臂上，右關(guān)節(jié)連接軀干與右肩臂，右關(guān)節(jié)具有2個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)肩臂繞肩關(guān)節(jié)的2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種十三自由度衣服模特機(jī)器人，其特征在于:連接件4將固定件5和固定件6連接在一起，固定件6將電機(jī)6固連在連接件4上，連接器6連接電機(jī)6和連接件5，固定件7與連接器6之間有連接件5和連接件6，電機(jī)7通過(guò)固定件7固定在連接件6上，連接器7連接電機(jī)7，右肘關(guān)節(jié)連接右肘臂和右肩臂，具有2個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)肘臂繞肘關(guān)節(jié)的2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種十三自由度衣服模特機(jī)器人，其特征在于:固定件8將電機(jī)8固定在連接件7上，連接器8連接電機(jī)8和連接件8，連接件9將連接件8和手掌連接在一起，右腕關(guān)節(jié)連接右肘臂與右手掌，具有I個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)右手掌繞右腕關(guān)節(jié)的I個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種十三自由度衣服模特機(jī)器人，其特征在于:13個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度形成聯(lián)動(dòng)關(guān)系，當(dāng)其中任一個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度時(shí)，其他電機(jī)按設(shè)定的比例轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種十三自由度衣服模特機(jī)器人，其特征在于:控制頸椎的電機(jī)1、電機(jī)2和電機(jī)3的轉(zhuǎn)動(dòng)角度比例為I '2:2，右肩關(guān)節(jié)的電機(jī)4和電機(jī)5、右肘關(guān)節(jié)的電機(jī)6和電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)角度比例為1:0.618。
【專利摘要】一種十三自由度衣服模特機(jī)器人，包括基于有頭部、肩臂、肘臂、手掌和軀干組成的人體模型，頸椎、左、右肩關(guān)節(jié)、左、右肘關(guān)節(jié)、左、右腕關(guān)節(jié)。頭部由頭部模型、3個(gè)電機(jī)、3個(gè)電機(jī)固定件、3個(gè)連接器和連接件組成，3個(gè)電機(jī)軸沿頭部空間三個(gè)相互垂直方向布置。左、右肩關(guān)節(jié)各由2個(gè)電機(jī)、2個(gè)電機(jī)固定件、2個(gè)連接器和連接件組成，2個(gè)電機(jī)軸沿人體水平和垂直方向布置。左、右肘關(guān)節(jié)各由2個(gè)電機(jī)、2個(gè)電機(jī)固定件、2個(gè)連接器和連接件組成，2個(gè)電機(jī)軸沿肩臂軸和垂直肩臂方向布置。左、右腕關(guān)節(jié)各由1個(gè)電機(jī)、1個(gè)電機(jī)固定件、1個(gè)連接器和連接件組成，電機(jī)軸沿肘臂軸方向布置。上述方案能根據(jù)用戶需求，自動(dòng)擺各種造型，展示衣服的整體美。
【IPC分類】A47F8/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105029966
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510501209
【發(fā)明人】喬徽
【申請(qǐng)人】哈爾濱工大服務(wù)機(jī)器人有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年8月14日