一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，其包括設(shè)置在鐵板上的軀殼、分別鉸接在軀殼下端兩側(cè)的左腿驅(qū)動(dòng)裝置與右腿驅(qū)動(dòng)裝置、鉸接在左腿驅(qū)動(dòng)裝置下端的左腳驅(qū)動(dòng)裝置、鉸接在右腿驅(qū)動(dòng)裝置下端的右腳驅(qū)動(dòng)裝置以及電氣控制單元，左腿驅(qū)動(dòng)裝置與右腿驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)相同，左腿驅(qū)動(dòng)裝置與右腿驅(qū)動(dòng)裝置相對(duì)于軀殼中心線對(duì)稱設(shè)置，右腳驅(qū)動(dòng)裝置與左腳驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)相同，右腳驅(qū)動(dòng)裝置與左腳驅(qū)動(dòng)裝置相對(duì)于軀殼中心線對(duì)稱設(shè)置；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，可以實(shí)現(xiàn)負(fù)重工作，適合大規(guī)模推廣。
【專利說(shuō)明】
一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，具體涉及一種能夠在鐵板鋪設(shè)的道路上行走的人形機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]人形機(jī)器人廣泛采用的是自平衡技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能力，用金屬部件構(gòu)建機(jī)器人的人形結(jié)構(gòu)，通過(guò)控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)人體關(guān)節(jié)功能，在控制電機(jī)和在人形機(jī)器人身體內(nèi)部安裝速度、位置、加速度、角度等各類傳感器，通過(guò)傳感器信息分析來(lái)控制機(jī)器人的動(dòng)作狀態(tài)，通過(guò)控制電機(jī)調(diào)整保持肢體平衡，避免摔倒的情況下實(shí)現(xiàn)行走、擺臂、下蹲、轉(zhuǎn)身等各種動(dòng)作。然而其具有以下缺點(diǎn):首先是機(jī)器人成本居高不下，要實(shí)現(xiàn)自平衡行走，保證機(jī)器人有一個(gè)穩(wěn)定的動(dòng)作狀態(tài)，避免人形機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摔倒，必須具備完善的傳感器感知系統(tǒng)，傳感器響應(yīng)時(shí)間、數(shù)據(jù)精度要求較高，要求機(jī)器人各部驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有較高的控制精度與響應(yīng)速度，同時(shí)自平衡機(jī)器人數(shù)據(jù)處理邏輯關(guān)系復(fù)雜，多項(xiàng)原因使得人形機(jī)器人成本高昂；自平衡機(jī)器人對(duì)于自身材料要求高，為了減少機(jī)器人各部肢體重心移動(dòng)對(duì)于平衡的影響，避免機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摔倒，要求機(jī)器人必須減輕各部重量，對(duì)于材料、部件的選擇更為苛刻；因?yàn)槿诵螜C(jī)器人無(wú)穩(wěn)定、可靠、持續(xù)的平衡力量，必須限制人形機(jī)器人的身高，較低的重心提升了機(jī)器人的穩(wěn)定性，同時(shí)造成人形機(jī)器人與真人之間存在較大的身高差異限，限制人形機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)所與環(huán)境;市場(chǎng)多數(shù)人形機(jī)器人僅用于簡(jiǎn)單的語(yǔ)言和人類交流，能夠從事一定的舞蹈動(dòng)作，但多數(shù)人形機(jī)器不具備負(fù)重工作的能力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)合理且平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人。
[0004]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]—種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，包括設(shè)置在鐵板上方的軀殼、分別鉸接在軀殼下端兩側(cè)的左腿驅(qū)動(dòng)裝置與右腿驅(qū)動(dòng)裝置、鉸接在左腿驅(qū)動(dòng)裝置下端的左腳驅(qū)動(dòng)裝置、鉸接在右腿驅(qū)動(dòng)裝置下端的右腳驅(qū)動(dòng)裝置以及電氣控制單元，左腿驅(qū)動(dòng)裝置與右腿驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)相同，左腿驅(qū)動(dòng)裝置與右腿驅(qū)動(dòng)裝置相對(duì)于軀殼中心線對(duì)稱設(shè)置，右腳驅(qū)動(dòng)裝置與左腳驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)相同，右腳驅(qū)動(dòng)裝置與左腳驅(qū)動(dòng)裝置相對(duì)于軀殼中心線對(duì)稱設(shè)置;左腳驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置在鐵板上方且與左腿驅(qū)動(dòng)裝置鉸接的左腳架以及設(shè)置在左腳架上的左腳電磁鐵，左腳電磁鐵與鐵板的上表面相對(duì)應(yīng);右腳驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置在鐵板上方且與右腿驅(qū)動(dòng)裝置鉸接的右腳架以及設(shè)置在右腳架上的右腳電磁鐵，右腳電磁鐵與鐵板的上表面相對(duì)應(yīng);左腿驅(qū)動(dòng)裝置包括至少兩個(gè)模仿人體腿部關(guān)節(jié)的控制電機(jī)以及設(shè)置在控制電機(jī)之間模仿人體的腿骨連機(jī)架；電氣控制單元包括設(shè)置在軀殼內(nèi)的電機(jī)控制器與邏輯控制主板、用于檢查左腳電磁鐵與鐵板的上表面接觸的左檢測(cè)模塊以及用于檢查右腳電磁鐵與鐵板的上表面接觸的右檢測(cè)模塊，左檢測(cè)模塊與右檢測(cè)模塊分別將各自采集的電信號(hào)傳遞給邏輯控制主板，邏輯控制主板通過(guò)電機(jī)控制器控制相應(yīng)的控制電機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，邏輯控制主板分別控制左腳電磁鐵的線圈和/或右腳電磁鐵的線圈通斷電。
[0006]進(jìn)一步，所述左檢測(cè)模塊包括設(shè)置在左腳電磁鐵一側(cè)的左前趾尖接觸元件與設(shè)置在左腳電磁鐵另一側(cè)的左后腳跟接觸元件或設(shè)置在左腳電磁鐵一側(cè)的左前趾尖接觸元件與用于檢查左腳電磁鐵水平的左水平儀元件;所述右檢測(cè)模塊包括設(shè)置在右腳電磁鐵一側(cè)的右前趾尖接觸元件與設(shè)置在右腳電磁鐵另一側(cè)的右后腳跟接觸元件或設(shè)置在右腳電磁鐵一側(cè)的右前趾尖接觸元件與用于檢查右腳電磁鐵水平的右水平儀元件。
[0007]進(jìn)一步，還包括鉸接在軀殼上端一側(cè)的左臂驅(qū)動(dòng)裝置、鉸接設(shè)置在軀殼上端另一側(cè)的右臂驅(qū)動(dòng)裝置和/或鉸接設(shè)置在軀殼上端的頭部驅(qū)動(dòng)裝置。
[0008]進(jìn)一步，左腿驅(qū)動(dòng)裝置包括帶動(dòng)左腳電磁鐵前后擺動(dòng)的左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)、左腳連接架、帶動(dòng)左腳連接架擺動(dòng)的左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)、左小腿連接架、帶動(dòng)左小腿連接架前后擺動(dòng)的左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)、左大腿連接架、帶動(dòng)左大腿連接架前后擺動(dòng)的左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)、髖骨上連接架、左腿轉(zhuǎn)軸、左腿聯(lián)軸器以及固定設(shè)置在軀殼左下端的左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī);左腳架與左妬祉關(guān)節(jié)電機(jī)的電機(jī)軸鉸接，左妬祉關(guān)節(jié)電機(jī)的殼體與左腳連接架固定連接，左腳連接架與左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)的殼體固定連接，左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)的電機(jī)軸與左小腿連接架鉸接，左小腿連接架與左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)的殼體固定連接，左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸與左大腿連接架鉸接，左大腿連接架與左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)的殼體固定連接，左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸與髖骨上連接架鉸接，髖骨上連接架通過(guò)左腿轉(zhuǎn)軸與左腿聯(lián)軸器傳動(dòng)連接，左腿聯(lián)軸器與左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)連接。
[0009]進(jìn)一步，左腿驅(qū)動(dòng)裝置包括帶動(dòng)左腳電磁鐵前后擺動(dòng)的左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)、左腳連接架、帶動(dòng)左腳連接架擺動(dòng)的左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)、左小腿連接架、左膝蓋側(cè)擺連接架、帶動(dòng)左膝蓋側(cè)擺連接架左右擺動(dòng)的左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)、左膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接架、左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)、帶動(dòng)左膝蓋側(cè)擺連接架前后擺動(dòng)的左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)、左大腿連接架、帶動(dòng)左大腿連接架前后擺動(dòng)的左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)、髖骨上連接架、左腿轉(zhuǎn)軸、左腿聯(lián)軸器以及固定設(shè)置在軀殼左下端的左髓關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī);左腳架與左妬I?止關(guān)節(jié)電機(jī)的電機(jī)軸I父接，左妬I?止關(guān)節(jié)電機(jī)的殼體與左腳連接架固定連接，左腳連接架與左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)的殼體固定連接，左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)的電機(jī)軸與左小腿連接架鉸接，左小腿連接架與左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)的殼體固定連接，左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)的電機(jī)軸與左膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，左膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接架與左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)的殼體固定連接，左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸與左大腿連接架鉸接，左大腿連接架與左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)殼體固定連接，左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸與左膝蓋側(cè)擺連接架鉸接，左膝蓋側(cè)擺連接架與左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)的殼體固定連接，左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸與髖骨上連接架鉸接，髖骨上連接架通過(guò)左腿轉(zhuǎn)軸與左腿聯(lián)軸器傳動(dòng)連接，左腿聯(lián)軸器與左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)連接。
[0010]進(jìn)一步，左臂驅(qū)動(dòng)裝置包括左手指關(guān)節(jié)電機(jī)、左手掌連接架、左腕關(guān)節(jié)電機(jī)、左小臂連接架、左肘關(guān)節(jié)電機(jī)、左大臂連接架、左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)、左肩胛骨連接架、左肩轉(zhuǎn)軸、左臂聯(lián)軸器以及固定設(shè)置在軀殼上的左臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，
[0011]左手指關(guān)節(jié)電機(jī)的電機(jī)軸與左手掌連接架鉸接，左手掌連接架與左腕關(guān)節(jié)電機(jī)的殼體固定連接，左腕關(guān)節(jié)電機(jī)的電機(jī)軸與左小臂連接架鉸接，左小臂連接架與左肘關(guān)節(jié)電機(jī)的殼體固定連接，左肘關(guān)節(jié)電機(jī)的電機(jī)軸與左大臂連接架鉸接，左大臂連接架與左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)的殼體固定連接，左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸與左肩胛骨連接架鉸接，左肩胛骨連接架通過(guò)左肩轉(zhuǎn)軸與左臂聯(lián)軸器傳動(dòng)連接，左臂聯(lián)軸器與左臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)連接;右臂驅(qū)動(dòng)裝置與左臂驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)相同，右臂驅(qū)動(dòng)裝置與左臂驅(qū)動(dòng)裝置相對(duì)于軀殼中心線對(duì)稱設(shè)置。
[0012]進(jìn)一步，上端頭部驅(qū)動(dòng)裝置包括殼體固定設(shè)置在軀殼上的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)。
[0013]進(jìn)一步，所述電氣控制單元還包括設(shè)置在軀殼上的人機(jī)交互界面、無(wú)線通訊模塊以及動(dòng)力電源;動(dòng)力電源用于提供電源，邏輯控制主板將信號(hào)傳送到人機(jī)交互界面，無(wú)線通訊模塊將電信號(hào)傳遞給邏輯控制主板，邏輯控制主板通過(guò)電機(jī)控制器控制左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)、左腳踩關(guān)節(jié)電機(jī)、左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)、左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)、左膝關(guān)節(jié)如后擺動(dòng)電機(jī)、左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)、左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、左手指關(guān)節(jié)電機(jī)、左腕關(guān)節(jié)電機(jī)、左肘關(guān)節(jié)電機(jī)、左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)、左臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、頭部轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、右臂驅(qū)動(dòng)裝置相應(yīng)的控制電機(jī)和/或右腳驅(qū)動(dòng)裝置相應(yīng)的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0014]進(jìn)一步，所述電氣控制單元還包括傳感器控制模塊，傳感器控制模塊為陀螺儀和/或角度檢測(cè)傳感器和/或傾斜角度檢測(cè)傳感器和/或多軸重力加速度傳感器和/或顏色檢測(cè)傳感器和/或紅外線傳感器，傳感器控制模塊與邏輯控制主板電連接，所述傳感器控制模塊設(shè)置在左腳驅(qū)動(dòng)裝置、左腿驅(qū)動(dòng)裝置、左臂驅(qū)動(dòng)裝置、右腳驅(qū)動(dòng)裝置、右腿驅(qū)動(dòng)裝置、右臂驅(qū)動(dòng)裝置、軀殼和/或頭部驅(qū)動(dòng)裝置上。
[0015]進(jìn)一步，左小腿連接架、左大腿連接架、左手掌連接架、左小臂連接架以及左大臂連接架的結(jié)構(gòu)相同，左手掌連接架包括鉸接電機(jī)架、與鉸接電機(jī)架連接的中間架以及設(shè)置在中間架另一端的固定電機(jī)架，在鉸接電機(jī)架上設(shè)置有帶鍵槽通孔，左手指關(guān)節(jié)電機(jī)的電機(jī)軸設(shè)置在帶鍵槽通孔內(nèi)并通過(guò)鍵連接，固定電機(jī)架與左腕關(guān)節(jié)電機(jī)的殼體固定連接。
[0016]作為優(yōu)選，邏輯控制主板為AVR、STM32或Atmel微處理器為核心的集成電路板，可選用樹(shù)莓派、arduino、AVR等集成系統(tǒng)環(huán)境，
[0017]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
[0018]本實(shí)用新型通過(guò)以改變保持吸力的仿生下肢髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、跖趾關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)位置角度為出發(fā)，由邏輯控制主板發(fā)出指令，相應(yīng)的控制電機(jī)以I個(gè)及以上動(dòng)作角度進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié)，使得軀干殼體做出向上、下、前傾、后傾、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等輕微動(dòng)作、帶動(dòng)處于新的目標(biāo)位置斷電情況下的電磁鐵做出姿態(tài)調(diào)整，直至斷電情況下的電磁鐵與行走路面之間達(dá)到預(yù)設(shè)距離并保證通電后能夠形成面接觸。
[0019]在本實(shí)用新型中，調(diào)整非吸力保持的仿生下肢髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、跖趾關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)位置角度為出發(fā)，由邏輯控制主板發(fā)出指令，相應(yīng)的控制電機(jī)以I個(gè)及以上動(dòng)作角度進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié)，做出仿生的抬腳尖、壓腳尖、抬腳、落腳等動(dòng)作，直至斷電情況下的電磁鐵與行走路面之間達(dá)到預(yù)設(shè)距離并保證通電后能夠形成面接觸。
[0020]在本實(shí)用新型中，保持吸力的仿生下肢與非吸力保持的仿生下肢各關(guān)節(jié)可同時(shí)調(diào)整，由邏輯控制主板發(fā)出指令，相應(yīng)的控制電機(jī)以I個(gè)及以上動(dòng)作角度進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié)，直至斷電情況下的電磁鐵與行走路面之間達(dá)到預(yù)設(shè)距離并保證通電后能夠形成面接觸。通過(guò)各個(gè)控制電機(jī)使得非通電磁鐵及安裝成一體的接觸元件向前或后移動(dòng)，仿生為單腿邁步動(dòng)作。連接架可擴(kuò)展安裝為增加人形機(jī)器人自由度的控制電機(jī)，能夠提供運(yùn)動(dòng)特征傳感器或位置特征傳感器安裝位置，圖4中左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)、左膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接架以及左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)，增加了左腿的自由度，調(diào)整人形機(jī)器在行走過(guò)程中防止側(cè)向外力摔倒，設(shè)計(jì)更加合理。電機(jī)控制器可以向各個(gè)控制電機(jī)發(fā)出電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)方向和角度或時(shí)間或速度指令。
[0021]其中本實(shí)用新型的各個(gè)接觸元件向邏輯控制主板發(fā)送對(duì)應(yīng)電磁鐵與人形機(jī)器人行走的路面之間靠近時(shí)產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)量或壓力信號(hào)或磁感應(yīng)信號(hào)，要求處于觸發(fā)狀態(tài)接觸元件不能阻礙電磁鐵與行走道路間的距離接觸，在非潮濕環(huán)境下可選擇微動(dòng)開(kāi)關(guān)。
[0022]其中本實(shí)用新型的各個(gè)連接架可選擇鋁、工程塑料等材質(zhì)，連接架與控制電機(jī)軸之間可加裝軸承或杯式軸承減少摩擦阻力，對(duì)于易造成控制電機(jī)堵轉(zhuǎn)的部位可以加裝彈性墊片。
[0023]其中本實(shí)用新型的邏輯控制主板被配制向電機(jī)控制器發(fā)送動(dòng)作指令，電機(jī)控制器能夠獨(dú)立進(jìn)行控制電機(jī)操作，控制電機(jī)間不相互干擾，通過(guò)安裝在左下肢、右下肢、左上肢、右上肢、軀干、頭部六部分的控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的協(xié)同動(dòng)作，邏輯控制主板以不同動(dòng)作階段向電機(jī)控制器分別發(fā)送動(dòng)作指令，分步達(dá)到人形機(jī)器人行走目的。
[0024]其中本實(shí)用新型的無(wú)線通訊模塊可為藍(lán)牙、W1-F1、無(wú)線數(shù)據(jù)通信、GSM/GPRS模塊等，無(wú)線通訊模塊與邏輯控制主板連接，人形機(jī)器人操作員根據(jù)需要通過(guò)無(wú)線或有線向邏輯主板發(fā)送預(yù)先設(shè)定的指令代碼，實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人遠(yuǎn)方操控。
[0025]其中本實(shí)用新型的動(dòng)力電源提供來(lái)自外部功率源或電池或蓄能器的能量。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)不意圖。
[0028]圖3是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖4是本實(shí)用新型改進(jìn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖5是本實(shí)用新型改進(jìn)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖6是本實(shí)用新型左肩轉(zhuǎn)軸的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖7是本實(shí)用新型左肩轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖8是本實(shí)用新型左小腿連接架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖9是本實(shí)用新型左肩胛骨連接架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖10是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0036]其中:1、左腳驅(qū)動(dòng)裝置;2、左腿驅(qū)動(dòng)裝置;3、左臂驅(qū)動(dòng)裝置;4、右腳驅(qū)動(dòng)裝置;5、右腿驅(qū)動(dòng)裝置;6、右臂驅(qū)動(dòng)裝置;7、軀殼;8、頭部驅(qū)動(dòng)裝置;9、左前趾尖接觸元件；10、左后腳跟接觸兀件；11、左腳電磁鐵；12、左腳架；13、左妬止關(guān)節(jié)電機(jī)；14、左腳連接架；15、左腳踩關(guān)節(jié)電機(jī)；16、左小腿連接架；17、左膝關(guān)節(jié)如后擺動(dòng)電機(jī)；18、左大腿連接架；19、左髓關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī);21、髖骨上連接架；22、左腿轉(zhuǎn)軸；23、左腿聯(lián)軸器;24、左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī);25、左手指關(guān)節(jié)電機(jī);26、左手掌連接架;27、左腕關(guān)節(jié)電機(jī);28、左小臂連接架;29、左財(cái)關(guān)節(jié)電機(jī)；30、左大臂連接架;31、左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī);32、左肩胛骨連接架;33、左肩轉(zhuǎn)軸;34、左臂聯(lián)軸器;35、左臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī);36、頭部轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī);37、電機(jī)控制器;38、人機(jī)交互界面;39、無(wú)線通訊模塊;40、動(dòng)力電源;41、邏輯控制主板;42、傳感器控制模塊;43、左膝蓋側(cè)擺連接架；44、左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī);45、左膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接架;46、左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī);47、轉(zhuǎn)動(dòng)軸；48、旋轉(zhuǎn)連接法蘭;49、固定法蘭架;50、內(nèi)通孔;51、傳動(dòng)軸;52、固定電機(jī)架;53、中間架;54、鉸接電機(jī)架；55、帶鍵槽通孔;56、右前趾尖接觸元件；57、右后腳跟接觸元件；58、右腳電磁鐵。
【具體實(shí)施方式】
[0037]如圖1-10所示，本實(shí)用新型包括設(shè)置在鐵板上方的軀殼7、分別鉸接在軀殼7下端兩側(cè)的左腿驅(qū)動(dòng)裝置2與右腿驅(qū)動(dòng)裝置5、鉸接在左腿驅(qū)動(dòng)裝置2下端的左腳驅(qū)動(dòng)裝置1、鉸接在右腿驅(qū)動(dòng)裝置5下端的右腳驅(qū)動(dòng)裝置4以及電氣控制單元，左腿驅(qū)動(dòng)裝置2與右腿驅(qū)動(dòng)裝置5的結(jié)構(gòu)相同，左腿驅(qū)動(dòng)裝置2與右腿驅(qū)動(dòng)裝置5相對(duì)于軀殼7中心線對(duì)稱設(shè)置，右腳驅(qū)動(dòng)裝置4與左腳驅(qū)動(dòng)裝置I的結(jié)構(gòu)相同，右腳驅(qū)動(dòng)裝置4與左腳驅(qū)動(dòng)裝置I相對(duì)于軀殼7中心線對(duì)稱設(shè)置；
[0038]左腳驅(qū)動(dòng)裝置I包括設(shè)置在鐵板上方且與左腿驅(qū)動(dòng)裝置2鉸接的左腳架12以及設(shè)置在左腳架12上的左腳電磁鐵11，左腳電磁鐵11與鐵板的上表面相對(duì)應(yīng)；
[0039]右腳驅(qū)動(dòng)裝置4包括設(shè)置在鐵板上方且與右腿驅(qū)動(dòng)裝置5鉸接的右腳架以及設(shè)置在右腳架上的右腳電磁鐵58，右腳電磁鐵58與鐵板的上表面相對(duì)應(yīng);作為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)變形，左腳架12與左腳電磁鐵11可以是一體的，右腳架與右腳電磁鐵58可以是一體的；
[0040]左腿驅(qū)動(dòng)裝置2包括至少兩個(gè)模仿人體腿部關(guān)節(jié)的控制電機(jī)以及設(shè)置在控制電機(jī)之間模仿人體的腿骨連機(jī)架；
[0041]電氣控制單元包括設(shè)置在軀殼7內(nèi)的電機(jī)控制器37與邏輯控制主板41、用于檢查左腳電磁鐵11與鐵板的上表面接觸的左檢測(cè)模塊以及用于檢查右腳電磁鐵58與鐵板的上表面接觸的右檢測(cè)模塊，左檢測(cè)模塊與右檢測(cè)模塊分別將各自采集的電信號(hào)傳遞給邏輯控制主板41，邏輯控制主板41通過(guò)電機(jī)控制器37控制相應(yīng)的控制電機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，邏輯控制主板41分別控制左腳電磁鐵11的線圈和/或右腳電磁鐵58的線圈通斷電。
[0042]進(jìn)一步，左檢測(cè)模塊包括設(shè)置在左腳電磁鐵11一側(cè)的左前趾尖接觸元件9與設(shè)置在左腳電磁鐵11另一側(cè)的左后腳跟接觸元件1或設(shè)置在左腳電磁鐵11 一側(cè)的左前趾尖接觸元件9與用于檢查左腳電磁鐵11水平的左水平儀元件；
[0043]右檢測(cè)模塊包括設(shè)置在右腳電磁鐵58—側(cè)的右前趾尖接觸元件56以及設(shè)置在右腳電磁鐵58另一側(cè)的右后腳跟接觸元件57或設(shè)置在右腳電磁鐵58—側(cè)的右前趾尖接觸元件56與用于檢查右腳電磁鐵58水平的右水平儀元件。
[0044]進(jìn)一步，還包括鉸接在軀殼7上端一側(cè)的左臂驅(qū)動(dòng)裝置3、鉸接設(shè)置在軀殼7上端另一側(cè)的右臂驅(qū)動(dòng)裝置6和/或鉸接設(shè)置在軀殼7上端的頭部驅(qū)動(dòng)裝置8。
[0045]進(jìn)一步，左腿驅(qū)動(dòng)裝置2包括帶動(dòng)左腳電磁鐵11前后擺動(dòng)的左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)13、左腳連接架14、帶動(dòng)左腳連接架14擺動(dòng)的左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)15、左小腿連接架16、帶動(dòng)左小腿連接架16前后擺動(dòng)的左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)17、左大腿連接架18、帶動(dòng)左大腿連接架18前后擺動(dòng)的左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)19、髖骨上連接架21、左腿轉(zhuǎn)軸22、左腿聯(lián)軸器23以及固定設(shè)置在軀殼7左下端的左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)24;
[0046]左腳架12與左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)13的電機(jī)軸鉸接，左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)13的殼體與左腳連接架14固定連接，左腳連接架14與左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)15的殼體固定連接，左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)15的電機(jī)軸與左小腿連接架16鉸接，左小腿連接架16與左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)17的殼體固定連接，左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)17的電機(jī)軸與左大腿連接架18鉸接，左大腿連接架18與左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)19的殼體固定連接，左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)19的電機(jī)軸與髖骨上連接架21鉸接，髖骨上連接架21通過(guò)左腿轉(zhuǎn)軸22與左腿聯(lián)軸器23傳動(dòng)連接，左腿聯(lián)軸器23與左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)24連接。
[0047]進(jìn)一步，左腿驅(qū)動(dòng)裝置2包括帶動(dòng)左腳電磁鐵11前后擺動(dòng)的左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)13、左腳連接架14、帶動(dòng)左腳連接架14擺動(dòng)的左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)15、左小腿連接架16、左膝蓋側(cè)擺連接架43、帶動(dòng)左膝蓋側(cè)擺連接架43左右擺動(dòng)的左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)44、左膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接架45、左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)46、帶動(dòng)左膝蓋側(cè)擺連接架43前后擺動(dòng)的左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)17、左大腿連接架18、帶動(dòng)左大腿連接架18前后擺動(dòng)的左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)19、髖骨上連接架21、左腿轉(zhuǎn)軸22、左腿聯(lián)軸器23以及固定設(shè)置在軀殼7左下端的左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)24;
[0048]左腳架12與左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)13的電機(jī)軸鉸接，左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)13的殼體與左腳連接架14固定連接，左腳連接架14與左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)15的殼體固定連接，左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)15的電機(jī)軸與左小腿連接架16鉸接，左小腿連接架16與左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)46的殼體固定連接，左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)46的電機(jī)軸與左膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接架45轉(zhuǎn)動(dòng)連接，左膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接架45與左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)17的殼體固定連接，左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)17的電機(jī)軸與左大腿連接架18鉸接，左大腿連接架18與左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)44殼體固定連接，左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)44的電機(jī)軸與左膝蓋側(cè)擺連接架43鉸接，左膝蓋側(cè)擺連接架43與左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)19的殼體固定連接，左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)19的電機(jī)軸與髖骨上連接架21鉸接，髖骨上連接架21通過(guò)左腿轉(zhuǎn)軸22與左腿聯(lián)軸器23傳動(dòng)連接，左腿聯(lián)軸器23與左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)24連接。
[0049]進(jìn)一步，左臂驅(qū)動(dòng)裝置3包括左手指關(guān)節(jié)電機(jī)25、左手掌連接架26、左腕關(guān)節(jié)電機(jī)27、左小臂連接架28、左肘關(guān)節(jié)電機(jī)29、左大臂連接架30、左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)31、左肩胛骨連接架32、左肩轉(zhuǎn)軸33、左臂聯(lián)軸器34以及固定設(shè)置在軀殼7上的左臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)35，
[0050]左手指關(guān)節(jié)電機(jī)25的電機(jī)軸與左手掌連接架26鉸接，左手掌連接架26與左腕關(guān)節(jié)電機(jī)27的殼體固定連接，左腕關(guān)節(jié)電機(jī)27的電機(jī)軸與左小臂連接架28鉸接，左小臂連接架28與左肘關(guān)節(jié)電機(jī)29的殼體固定連接，左肘關(guān)節(jié)電機(jī)29的電機(jī)軸與左大臂連接架30鉸接，左大臂連接架30與左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)31的殼體固定連接，左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)31的電機(jī)軸與左肩胛骨連接架32鉸接，左肩胛骨連接架32通過(guò)左肩轉(zhuǎn)軸33與左臂聯(lián)軸器34傳動(dòng)連接，左臂聯(lián)軸器34與左臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)35連接;右臂驅(qū)動(dòng)裝置6與左臂驅(qū)動(dòng)裝置3的結(jié)構(gòu)相同，右臂驅(qū)動(dòng)裝置6與左臂驅(qū)動(dòng)裝置3相對(duì)于軀殼7中心線對(duì)稱設(shè)置。左肩轉(zhuǎn)軸33與左腿轉(zhuǎn)軸22的結(jié)構(gòu)相同，左肩胛骨連接架32通過(guò)左肩轉(zhuǎn)軸33與左軀殼7轉(zhuǎn)動(dòng)連接；
[0051 ]進(jìn)一步，上端頭部驅(qū)動(dòng)裝置8包括殼體固定設(shè)置在軀殼7上的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)36。
[0052]進(jìn)一步，電氣控制單元還包括設(shè)置在軀殼7上的人機(jī)交互界面38、無(wú)線通訊模塊39以及動(dòng)力電源40;動(dòng)力電源40用于提供電源，邏輯控制主板41將信號(hào)傳送到人機(jī)交互界面38，無(wú)線通訊模塊39將電信號(hào)傳遞給邏輯控制主板41，邏輯控制主板41通過(guò)電機(jī)控制器37控制左妬I?止關(guān)節(jié)電機(jī)13、左腳踩關(guān)節(jié)電機(jī)15、左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)44、左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)46、左膝關(guān)節(jié)如后擺動(dòng)電機(jī)17、左髓關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)19、左髓關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)24、左手指關(guān)節(jié)電機(jī)25、左腕關(guān)節(jié)電機(jī)27、左肘關(guān)節(jié)電機(jī)29、左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)31、左臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)35、頭部轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)36、右臂驅(qū)動(dòng)裝置6相應(yīng)的控制電機(jī)和/或右腳驅(qū)動(dòng)裝置4相應(yīng)的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0053]進(jìn)一步，電氣控制單元還包括傳感器控制模塊42，傳感器控制模塊42為陀螺儀和/或角度檢測(cè)傳感器和/或傾斜角度檢測(cè)傳感器和/或多軸重力加速度傳感器和/或顏色檢測(cè)傳感器和/或紅外線傳感器，傳感器控制模塊42與邏輯控制主板41電連接。
[0054]進(jìn)一步，傳感器控制模塊42設(shè)置在左腳驅(qū)動(dòng)裝置1、左腿驅(qū)動(dòng)裝置2、左臂驅(qū)動(dòng)裝置
3、右腳驅(qū)動(dòng)裝置4、右腿驅(qū)動(dòng)裝置5、右臂驅(qū)動(dòng)裝置6、軀殼7和/或頭部驅(qū)動(dòng)裝置8上。
[0055]進(jìn)一步，左小腿連接架16、左大腿連接架18、左手掌連接架26、左小臂連接架28以及左大臂連接架30的結(jié)構(gòu)相同，左手掌連接架26包括鉸接電機(jī)架54、與鉸接電機(jī)架54連接的中間架53以及設(shè)置在中間架53另一端的固定電機(jī)架52，在鉸接電機(jī)架54上設(shè)置有帶鍵槽通孔55，左手指關(guān)節(jié)電機(jī)25的電機(jī)軸設(shè)置在帶鍵槽通孔55內(nèi)并通過(guò)鍵連接，固定電機(jī)架52與左腕關(guān)節(jié)電機(jī)27的殼體固定連接。左手指關(guān)節(jié)電機(jī)25的電機(jī)軸設(shè)置在帶鍵槽通孔55內(nèi)并通過(guò)鍵連接，固定電機(jī)架52與左腕關(guān)節(jié)電機(jī)27的殼體固定連接。當(dāng)然，各部連接架可以采用常見(jiàn)的連接筋板等結(jié)構(gòu)。邏輯控制主板15為AVR、STM32或Atmel微處理器為核心的集成電路板，可選用樹(shù)莓派、arduino、AVR等集成系統(tǒng)環(huán)境。
[0056]如圖1-10所示，一種控制機(jī)器人在鐵板上行走的方法，其使用上述的機(jī)器人;其包括預(yù)備階段以及在預(yù)備階段之后的第一行走階段；
[0057]預(yù)備階段包括如下步驟:
[0058]步驟a:執(zhí)行機(jī)器人立正，左前趾尖接觸元件9、左后腳跟接觸元件10、右前趾尖接觸元件56以及右后腳跟接觸元件57分別與鐵板相接觸，邏輯控制主板41控制左腳電磁鐵11和/或右腳電磁鐵58通電后與鐵板相接觸；
[0059]步驟b:在執(zhí)行完步驟a后，執(zhí)行機(jī)器人起步;邏輯控制主板41控制左腳電磁鐵11斷電且右腳電磁鐵58通電，邏輯控制主板41通過(guò)電機(jī)控制器37分別控制左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)19前擺、左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)15上擺以及左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)17后擺，邏輯控制主板41通過(guò)電機(jī)控制器37分別控制左前趾尖接觸元件9、左后腳跟接觸元件10以及左腳電磁鐵11向上抬起離開(kāi)鐵板；
[0060]第一行走階段包括如下步驟:
[0061]步驟c:在執(zhí)行步驟b同時(shí)或在執(zhí)行完步驟b后，執(zhí)行機(jī)器人水平邁步;邏輯控制主板41通過(guò)電機(jī)控制器37分別控制左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)19前擺，左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)17復(fù)位伸直、左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)15擺動(dòng)以及左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)13擺動(dòng)，
[0062]同時(shí)，以右腳電磁鐵58的電磁吸力為支點(diǎn)，右腿驅(qū)動(dòng)裝置5的右腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)與右跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)帶動(dòng)軀殼7向前位移轉(zhuǎn)動(dòng)，右腿驅(qū)動(dòng)裝置5的右髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)做出與右腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)、右跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反動(dòng)作，保持軀殼7豎直狀態(tài)；
[0063]步驟d:在執(zhí)行完步驟c后，執(zhí)行機(jī)器人前腳水平觸地動(dòng)作;邏輯控制主板41以單位脈沖通過(guò)電機(jī)控制器37控制左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)19、左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)15、左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)13、右腿驅(qū)動(dòng)裝置5的右髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)、右腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)和/或右跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)做出驅(qū)動(dòng)左腳電磁鐵11與鐵板形成面接觸的調(diào)整動(dòng)作，直到左前趾尖接觸元件9與左后腳跟接觸元件10與鐵板上表面相接觸，左前趾尖接觸元件9與左后腳跟接觸元件10反饋電信號(hào)給邏輯控制主板41，邏輯控制主板41通過(guò)電機(jī)控制器37控制調(diào)整動(dòng)作停止，左腳電磁鐵11到達(dá)相對(duì)于鐵板上表面的預(yù)制高度；
[0064]步驟e:在執(zhí)行完步驟d后，執(zhí)行機(jī)器人電磁吸力倒換；左前趾尖接觸元件9與左后腳跟接觸元件10將電信號(hào)傳遞給邏輯控制主板41，邏輯控制主板41控制右腳電磁鐵58斷電且左腳電磁鐵11通電；
[0065]步驟f:在執(zhí)行完步驟e后，執(zhí)行機(jī)器人重心前移推送;邏輯控制主板41通過(guò)電機(jī)控制器37控制右腿驅(qū)動(dòng)裝置5相應(yīng)的控制電機(jī)，以右腳驅(qū)動(dòng)裝置4為支點(diǎn)，向前做出重心推送動(dòng)作，同步邏輯控制主板41通過(guò)電機(jī)控制器37控制左腿驅(qū)動(dòng)裝置2和左腳驅(qū)動(dòng)裝置I相應(yīng)的控制電機(jī)，以左腳電磁鐵11的電磁吸力為支點(diǎn)，做出重心前拉動(dòng)作，將重心推送到左腳驅(qū)動(dòng)裝置I上方，左腳電磁鐵11與鐵板上表面吸合；
[0066]步驟g:在執(zhí)行完步驟f后，執(zhí)行機(jī)器人向前收后腳；以左腳驅(qū)動(dòng)裝置I支點(diǎn)，邏輯控制主板41通過(guò)電機(jī)控制器37控制右腿驅(qū)動(dòng)裝置5和/或右腳驅(qū)動(dòng)裝置4相應(yīng)的控制電機(jī)，帶動(dòng)右腳驅(qū)動(dòng)裝置4向前擺動(dòng)或向前收腳；
[0067]在執(zhí)行完步驟g后，第一行走階段執(zhí)行完畢。
[0068]進(jìn)一步，在執(zhí)行步驟c同時(shí)或在執(zhí)行完步驟c后且在執(zhí)行步驟f之前，執(zhí)行機(jī)器人上肢擺動(dòng)，邏輯控制主板41通過(guò)電機(jī)控制器37分別控制左臂驅(qū)動(dòng)裝置3和/或右臂驅(qū)動(dòng)裝置6做出擺臂動(dòng)作。
[0069]進(jìn)一步，在步驟d中，預(yù)制高度為零或可使左腳電磁鐵11與鐵板上表面產(chǎn)生磁吸力的高度，磁吸力的高度根據(jù)采用的電磁鐵吸力大小設(shè)定。
[0070]進(jìn)一步，在執(zhí)行步驟a之前，執(zhí)行對(duì)機(jī)器人的預(yù)調(diào)試，首先確定相應(yīng)的控制電機(jī)所在安裝位置轉(zhuǎn)向以及在各個(gè)轉(zhuǎn)向上的最大與最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度，同時(shí)比較在相應(yīng)連接架的最小運(yùn)動(dòng)空間角度，以最小運(yùn)動(dòng)空間角度為基準(zhǔn)，確定相應(yīng)控制電機(jī)輸出軸的初始位置角度，將控制電機(jī)聯(lián)接在電機(jī)控制器上，然后將相應(yīng)控制電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)到初始位置角度，斷開(kāi)電聯(lián)接，手動(dòng)扭轉(zhuǎn)相應(yīng)控制電機(jī)，從而與控制電機(jī)輸出軸初始位置角度相對(duì)應(yīng)，最后進(jìn)行組裝。通過(guò)上述操作，能夠有效避免控制電機(jī)堵轉(zhuǎn)，進(jìn)一步消除堵轉(zhuǎn)后控制電機(jī)的燒毀。無(wú)特殊情況控制電機(jī)可選擇為舵機(jī)。
[0071]當(dāng)繼續(xù)向前行走時(shí)，右腿驅(qū)動(dòng)裝置5執(zhí)行第一行走階段中左腿驅(qū)動(dòng)裝置2的相應(yīng)動(dòng)作，右腳驅(qū)動(dòng)裝置4執(zhí)行第一行走階段中左腳驅(qū)動(dòng)裝置I;而左腿驅(qū)動(dòng)裝置2執(zhí)行第一行走階段中右腿驅(qū)動(dòng)裝置5的相應(yīng)動(dòng)作，左腳驅(qū)動(dòng)裝置I執(zhí)行第一行走階段中右腳驅(qū)動(dòng)裝置4;從而實(shí)現(xiàn)前進(jìn)，同理可以實(shí)現(xiàn)后退。
[0072]作為優(yōu)選，作為本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型，可以對(duì)模仿各個(gè)關(guān)節(jié)活動(dòng)的控制電機(jī)數(shù)量進(jìn)行增減，從而滿足不同的需要，通過(guò)對(duì)各個(gè)肢體上關(guān)節(jié)活動(dòng)的控制電機(jī)位置進(jìn)行調(diào)整，從而增加動(dòng)作的自由度，是本實(shí)用新型的等同替換，是顯而易見(jiàn)的，其中各個(gè)連接架的機(jī)構(gòu)可以是相同的或不同，可以根據(jù)需要采用鋼板焊接而成。通過(guò)水平儀與接觸元件組合來(lái)替代兩個(gè)接觸元件對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的的等同替換。
[0073]本實(shí)用新型成本造價(jià)低廉、動(dòng)作穩(wěn)定可靠、運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)摔倒與失控，能夠擔(dān)負(fù)一定負(fù)重的在鐵質(zhì)材料鋪設(shè)道路上行走的人形機(jī)器人，特別是將人形機(jī)器人四肢受力轉(zhuǎn)移到人形機(jī)器人軀干殼體上，提升人形機(jī)器人負(fù)重能力，消除運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摔倒與失控的風(fēng)險(xiǎn)。
[0074]本實(shí)用新型通過(guò)腳底接觸元件將信號(hào)反饋到處理器，邏輯控制主板接收反饋的電信號(hào)或預(yù)制程序通過(guò)電機(jī)控制器帶動(dòng)各個(gè)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成相應(yīng)的模仿人體關(guān)節(jié)的動(dòng)作，可實(shí)現(xiàn)軀干殼體的上升、下降、向前、向后移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)更加合理；同時(shí)控制相應(yīng)的電磁鐵與鐵板的吸合實(shí)現(xiàn)在鐵板鋪設(shè)的道路上負(fù)重行走。
[0075]通過(guò)轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)避免了電機(jī)軸承受剪切力的危害，來(lái)自于肢體的符合匯集到人形機(jī)器人軀干殼體上，更加有利于人形機(jī)器人負(fù)重能力的提升與姿態(tài)控制，更加有利于人形機(jī)器人負(fù)重能力的提升與姿態(tài)控制。
[0076]本實(shí)用新型可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序，即用于在所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)以及非暫存計(jì)算機(jī)可讀錄制介質(zhì)上，并執(zhí)行本步驟。
[0077]本實(shí)用新型基于仿生人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各肢體協(xié)同配合作用為構(gòu)思，以該方式，人形機(jī)器人避免摔倒與失控的風(fēng)險(xiǎn)，提升人形機(jī)器人的負(fù)重行走能力，進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人服務(wù)于人類的目的。
[0078]本實(shí)用新型仿生人體的邁步階段，兩只電磁鐵中可以僅有一只電磁鐵在通電狀態(tài)，即可以只有一只電磁鐵與鐵板鋪設(shè)路面的保持吸力。改變保持吸力的仿生下肢髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、跖趾關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)位置角度，使得軀干殼體做出向上、下、前、后、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)動(dòng)作、達(dá)到新的目標(biāo)位置，調(diào)整非吸力保持的仿生下肢髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、跖趾關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)位置角度，能夠做出抬腳、下肢前或后伸、左或右轉(zhuǎn)等仿生動(dòng)作。
[0079]通過(guò)改變兩只電磁鐵之間的空間垂直距離，能夠使得非通電磁鐵及安裝成一體的接觸元件向前或后移動(dòng)時(shí)不與行走路面產(chǎn)生碰撞；改變兩只電磁鐵之間空間水平距離，使得非通電磁鐵及安裝成一體的接觸元件向前或后移動(dòng)，仿生為單腿邁或退步動(dòng)作；改變兩個(gè)電磁鐵的通電狀態(tài)，就是已通電電磁鐵改為斷電狀態(tài)，斷電狀態(tài)電磁鐵改為通電狀態(tài)，電磁鐵與鐵板鋪設(shè)路面吸力在兩個(gè)電磁鐵之間進(jìn)行一次切換，實(shí)現(xiàn)支持力的轉(zhuǎn)換。
[0080]本實(shí)用新型通過(guò)以改變保持吸力的仿生下肢髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、跖趾關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)位置角度為出發(fā)，由邏輯控制主板發(fā)出指令，相應(yīng)的控制電機(jī)以I個(gè)及以上動(dòng)作角度進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié)，使得軀干殼體做出向上、下、前傾、后傾、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等輕微動(dòng)作、帶動(dòng)處于新的目標(biāo)位置斷電情況下的電磁鐵做出姿態(tài)調(diào)整，直至斷電情況下的電磁鐵與行走路面之間達(dá)到預(yù)設(shè)距離并保證通電后能夠形成面接觸。
[0081]在本實(shí)用新型中，調(diào)整非吸力保持的仿生下肢髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、跖趾關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)位置角度為出發(fā)，由邏輯控制主板發(fā)出指令，相應(yīng)的控制電機(jī)以I個(gè)及以上動(dòng)作角度進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié)，做出仿生的抬腳尖、壓腳尖、抬腳、落腳等動(dòng)作，直至斷電情況下的電磁鐵與行走路面之間達(dá)到預(yù)設(shè)距離并保證通電后能夠形成面接觸。
[0082]在本實(shí)用新型中，保持吸力的仿生下肢與非吸力保持的仿生下肢各關(guān)節(jié)可同時(shí)調(diào)整，由邏輯控制主板發(fā)出指令，相應(yīng)的控制電機(jī)以I個(gè)及以上動(dòng)作角度進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié)，直至斷電情況下的電磁鐵與行走路面之間達(dá)到預(yù)設(shè)距離并保證通電后能夠形成面接觸。
[0083]可擴(kuò)展為增加人形機(jī)器人自由度的控制電機(jī)，能夠提供運(yùn)動(dòng)特征傳感器或位置特征傳感器安裝位置，使得非通電磁鐵及安裝成一體的接觸元件向前或后移動(dòng)時(shí)不與行走路面產(chǎn)生碰撞，
[0084]通過(guò)各個(gè)控制電機(jī)使得非通電磁鐵及安裝成一體的接觸元件向前或后移動(dòng)，仿生為單腿邁步動(dòng)作，
[0085]左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)44、左膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接架45以及左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)46，增加了左腿的自由度，調(diào)整人形機(jī)器在行走過(guò)程中重心，防止摔倒，設(shè)計(jì)更加合理。
[0086]電機(jī)控制器可以向各個(gè)控制電機(jī)發(fā)出電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)方向和角度或時(shí)間或速度指令。
[0087]上述控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)角度和停止位置能夠定量控制，控制指令為電脈沖信號(hào)或電信號(hào)。組裝前，應(yīng)該首先確定控制電機(jī)所在安裝位置轉(zhuǎn)向，在各個(gè)轉(zhuǎn)向上的的最大與最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度，同時(shí)比較在哪個(gè)方向上機(jī)械關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)空間角度最小，在上述角度中以最小為基準(zhǔn)，確定控制電機(jī)輸出軸的初始位置角度。安裝過(guò)程中，將控制電機(jī)聯(lián)接在電機(jī)控制器上，將控制電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)到之前確定的初始角度，斷開(kāi)聯(lián)接，手動(dòng)扭轉(zhuǎn)人形機(jī)器人關(guān)節(jié)，使機(jī)械部件之間的夾角與控制電機(jī)輸出軸初始角度對(duì)應(yīng)，然后進(jìn)行組裝。通過(guò)上述操作，能夠有效避免控制電機(jī)堵轉(zhuǎn)，進(jìn)一步消除堵轉(zhuǎn)后控制電機(jī)的燒毀。無(wú)特殊情況控制電機(jī)可選擇為舵機(jī)。
[0088]其中本實(shí)用新型的各個(gè)接觸元件向邏輯控制主板發(fā)送對(duì)應(yīng)電磁鐵與人形機(jī)器人行走的路面之間靠近時(shí)產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)量或壓力信號(hào)或磁感應(yīng)信號(hào)，要求處于觸發(fā)狀態(tài)接觸元件不能阻礙電磁鐵與行走道路間的距離接觸，在非潮濕環(huán)境下可選擇微動(dòng)開(kāi)關(guān)。
[0089]其中本實(shí)用新型的各個(gè)連接架可選擇鋁、工程塑料等材質(zhì)，連接架與控制電機(jī)軸之間可加裝軸承或杯式軸承減少摩擦阻力，對(duì)于易造成控制電機(jī)堵轉(zhuǎn)的部位可以加裝彈性墊片。
[0090]其中本實(shí)用新型的邏輯控制主板被配制向電機(jī)控制器發(fā)送動(dòng)作指令，電機(jī)控制器能夠獨(dú)立進(jìn)行控制電機(jī)操作，控制電機(jī)間不相互干擾，通過(guò)安裝在左下肢、右下肢、左上肢、右上肢、軀干、頭部六部分的控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的協(xié)同動(dòng)作，邏輯控制主板以不同動(dòng)作階段向電機(jī)控制器分別發(fā)送動(dòng)作指令，分步達(dá)到人形機(jī)器人行走目的。
[0091]其中本實(shí)用新型的無(wú)線通訊模塊可為藍(lán)牙、W1-F1、無(wú)線數(shù)據(jù)通信、GSM/GPRS模塊等，無(wú)線通訊模塊與邏輯控制主板連接，人形機(jī)器人操作員根據(jù)需要通過(guò)無(wú)線或有線向邏輯主板發(fā)送預(yù)先設(shè)定的指令代碼，實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人遠(yuǎn)方操控。
[0092]其中本實(shí)用新型的動(dòng)力電源提供來(lái)自外部功率源或電池或蓄能器的能量。
[0093]其中轉(zhuǎn)軸本實(shí)用新型的可選擇為軸承。
[0094]本實(shí)用新型的傳感器模塊可以為陀螺儀和/或角度和/或傾斜角度和/或多軸重力加速度和/或顏色和/或紅外線等傳感器，更加準(zhǔn)確的定位人形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與空間位置，通過(guò)完善邏輯控制主板內(nèi)部程序，提升控制電機(jī)的響應(yīng)速度與精度，使得人形機(jī)器人做出更加復(fù)雜的常規(guī)動(dòng)作與應(yīng)急動(dòng)作。
[0095]進(jìn)一步，本實(shí)用新型可以用于接受用戶輸入和/或用于向用戶提供信息。用戶界面可以包括顯示器、旋鈕、一個(gè)或多個(gè)按鈕、觸摸屏、一個(gè)或多個(gè)燈(例如，LED)等。
[0096]其中左腳驅(qū)動(dòng)裝置1、左腿驅(qū)動(dòng)裝置2、左臂驅(qū)動(dòng)裝置3、右腳驅(qū)動(dòng)裝置4、右腿驅(qū)動(dòng)裝置5、右臂驅(qū)動(dòng)裝置6與頭部驅(qū)動(dòng)裝置8分別模仿人體的左腳、左臂、右腳、右臂以及頭部各個(gè)關(guān)節(jié)的動(dòng)作，左前趾尖接觸元件9、左后腳跟接觸元件10、右前趾尖接觸元件56以及右后腳跟接觸元件57可以壓力傳感器或限位開(kāi)關(guān)等常見(jiàn)反饋器件，左腳電磁鐵11用于固定吸附肢體，承受負(fù)重，左妬祉關(guān)節(jié)電機(jī)13_旲仿妬止關(guān)節(jié)，左腳踩關(guān)節(jié)電機(jī)15_旲仿左腳踩關(guān)節(jié)，左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)17模仿左膝關(guān)節(jié)，左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)19模仿左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)，左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)24模仿左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，左手指關(guān)節(jié)電機(jī)25模仿左手指關(guān)節(jié)，左腕關(guān)節(jié)電機(jī)27模仿左腕關(guān)節(jié)，左肘關(guān)節(jié)電機(jī)29模仿左肘關(guān)節(jié)，左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)31模仿左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)，左臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)35模仿左臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，頭部轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)36模仿頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)控制器37用于控制各個(gè)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、角度以及轉(zhuǎn)速，控制電機(jī)可以為伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)等，各個(gè)連接架模仿人體各個(gè)連接骨。作為本領(lǐng)域的技術(shù)人員，通過(guò)對(duì)各個(gè)控制電機(jī)的連接方向倒轉(zhuǎn)安裝，即安裝方向與附圖方向相反;作為步驟b的等同替換，通過(guò)控制右腿驅(qū)動(dòng)裝置5上的腳趾關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)以及髖關(guān)節(jié)動(dòng)作，從而帶動(dòng)軀殼7向上抬起，從而左腳驅(qū)動(dòng)裝置I與鐵板的分離是顯而易見(jiàn)的，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)器人起步，均為簡(jiǎn)單的等同替換。
[0097]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，可以實(shí)現(xiàn)負(fù)重工作，適合大規(guī)模推廣。
[0098]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;作為本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的多個(gè)技術(shù)方案進(jìn)行組合是顯而易見(jiàn)的。而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，其特征在于:包括設(shè)置在鐵板上方的軀殼(7)、分別鉸接在軀殼(7)下端兩側(cè)的左腿驅(qū)動(dòng)裝置(2)與右腿驅(qū)動(dòng)裝置(5)、鉸接在左腿驅(qū)動(dòng)裝置(2)下端的左腳驅(qū)動(dòng)裝置(I)、鉸接在右腿驅(qū)動(dòng)裝置(5)下端的右腳驅(qū)動(dòng)裝置(4)以及電氣控制單元，左腿驅(qū)動(dòng)裝置(2)與右腿驅(qū)動(dòng)裝置(5)的結(jié)構(gòu)相同，左腿驅(qū)動(dòng)裝置(2)與右腿驅(qū)動(dòng)裝置(5)相對(duì)于軀殼(7)中心線對(duì)稱設(shè)置，右腳驅(qū)動(dòng)裝置(4)與左腳驅(qū)動(dòng)裝置(I)的結(jié)構(gòu)相同，右腳驅(qū)動(dòng)裝置(4)與左腳驅(qū)動(dòng)裝置(I)相對(duì)于軀殼(7)中心線對(duì)稱設(shè)置； 左腳驅(qū)動(dòng)裝置(I)包括設(shè)置在鐵板上方且與左腿驅(qū)動(dòng)裝置(2)鉸接的左腳架(12)以及設(shè)置在左腳架(12)上的左腳電磁鐵(11)，左腳電磁鐵(11)與鐵板的上表面相對(duì)應(yīng)； 右腳驅(qū)動(dòng)裝置(4)包括設(shè)置在鐵板上方且與右腿驅(qū)動(dòng)裝置(5)鉸接的右腳架以及設(shè)置在右腳架上的右腳電磁鐵(58)，右腳電磁鐵(58)與鐵板的上表面相對(duì)應(yīng)； 左腿驅(qū)動(dòng)裝置(2)包括至少兩個(gè)模仿人體腿部關(guān)節(jié)的控制電機(jī)以及設(shè)置在控制電機(jī)之間模仿人體的腿骨連機(jī)架； 電氣控制單元包括設(shè)置在軀殼(7)內(nèi)的電機(jī)控制器(37)與邏輯控制主板(41)、用于檢查左腳電磁鐵(I I)與鐵板的上表面接觸的左檢測(cè)模塊以及用于檢查右腳電磁鐵(58)與鐵板的上表面接觸的右檢測(cè)模塊，左檢測(cè)模塊與右檢測(cè)模塊分別將各自采集的電信號(hào)傳遞給邏輯控制主板(41)，邏輯控制主板(41)通過(guò)電機(jī)控制器(37)控制相應(yīng)的控制電機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，邏輯控制主板(41)分別控制左腳電磁鐵(11)的線圈和/或右腳電磁鐵(58)的線圈通斷電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，其特征在于:所述左檢測(cè)模塊包括設(shè)置在左腳電磁鐵(11) 一側(cè)的左前趾尖接觸元件(9)與設(shè)置在左腳電磁鐵(11)另一側(cè)的左后腳跟接觸元件(10)或設(shè)置在左腳電磁鐵(11) 一側(cè)的左前趾尖接觸元件(9)與用于檢查左腳電磁鐵(11)水平的左水平儀元件； 所述右檢測(cè)模塊設(shè)置在右腳電磁鐵(58)—側(cè)的右前趾尖接觸元件(56)與設(shè)置在右腳電磁鐵(58)另一側(cè)的右后腳跟接觸元件(57)或設(shè)置在右腳電磁鐵(58)—側(cè)的右前趾尖接觸元件(56)與用于檢查右腳電磁鐵(58)水平的右水平儀元件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，其特征在于:還包括鉸接在軀殼(7)上端一側(cè)的左臂驅(qū)動(dòng)裝置(3)、鉸接設(shè)置在軀殼(7)上端另一側(cè)的右臂驅(qū)動(dòng)裝置(6)和/或鉸接設(shè)置在軀殼(7)上端的頭部驅(qū)動(dòng)裝置(8)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，其特征在于:左腿驅(qū)動(dòng)裝置(2)包括帶動(dòng)左腳電磁鐵(11)前后擺動(dòng)的左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)(13)、左腳連接架(14)、帶動(dòng)左腳連接架(14)擺動(dòng)的左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)(15)、左小腿連接架(16)、帶動(dòng)左小腿連接架(16)前后擺動(dòng)的左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)(17)、左大腿連接架(18)、帶動(dòng)左大腿連接架(18)前后擺動(dòng)的左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)(19)、髖骨上連接架(21)、左腿轉(zhuǎn)軸(22)、左腿聯(lián)軸器(23)以及固定設(shè)置在軀殼(7)左下端的左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(24); 左腳架(12)與左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)(13)的電機(jī)軸鉸接，左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)(I 3)的殼體與左腳連接架(14)固定連接，左腳連接架(14)與左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)(15)的殼體固定連接，左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)(15)的電機(jī)軸與左小腿連接架(16)鉸接，左小腿連接架(16)與左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)(17)的殼體固定連接，左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)(17)的電機(jī)軸與左大腿連接架(18)鉸接，左大腿連接架(18)與左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)(19)的殼體固定連接，左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)(19)的電機(jī)軸與髖骨上連接架(21)鉸接，髖骨上連接架(21)通過(guò)左腿轉(zhuǎn)軸(22)與左腿聯(lián)軸器(23)傳動(dòng)連接，左腿聯(lián)軸器(23)與左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(24)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，其特征在于:左腿驅(qū)動(dòng)裝置(2)包括帶動(dòng)左腳電磁鐵(11)前后擺動(dòng)的左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)(13)、左腳連接架(14)、帶動(dòng)左腳連接架(14)擺動(dòng)的左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)(15)、左小腿連接架(16)、左膝蓋側(cè)擺連接架(43)、帶動(dòng)左膝蓋側(cè)擺連接架(43)左右擺動(dòng)的左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)(44)、左膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接架(45)、左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)(46)、帶動(dòng)左膝蓋側(cè)擺連接架(43)前后擺動(dòng)的左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)(17)、左大腿連接架(18)、帶動(dòng)左大腿連接架(18)前后擺動(dòng)的左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)(19)、髖骨上連接架(21)、左腿轉(zhuǎn)軸(22)、左腿聯(lián)軸器(23)以及固定設(shè)置在軀殼(7)左下端的左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(24); 左腳架(12)與左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)(13)的電機(jī)軸鉸接，左跖趾關(guān)節(jié)電機(jī)(I 3)的殼體與左腳連接架(14)固定連接，左腳連接架(14)與左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)(15)的殼體固定連接，左腳踝關(guān)節(jié)電機(jī)(I5)的電機(jī)軸與左小腿連接架(16)鉸接，左小腿連接架(16)與左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)(46)的殼體固定連接，左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)(46)的電機(jī)軸與左膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接架(45)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，左膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接架(45)與左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)(17)的殼體固定連接，左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)(17)的電機(jī)軸與左大腿連接架(18)鉸接，左大腿連接架(18)與左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)(44)殼體固定連接，左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)(44)的電機(jī)軸與左膝蓋側(cè)擺連接架(43)鉸接，左膝蓋側(cè)擺連接架(43)與左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)(I 9)的殼體固定連接，左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)(19)的電機(jī)軸與髖骨上連接架(21)鉸接，髖骨上連接架(21)通過(guò)左腿轉(zhuǎn)軸(22)與左腿聯(lián)軸器(23)傳動(dòng)連接，左腿聯(lián)軸器(23)與左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(24)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，其特征在于:左臂驅(qū)動(dòng)裝置(3)包括左手指關(guān)節(jié)電機(jī)(25)、左手掌連接架(26)、左腕關(guān)節(jié)電機(jī)(27)、左小臂連接架(28)、左肘關(guān)節(jié)電機(jī)(29)、左大臂連接架(30)、左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)(31)、左肩胛骨連接架(32)、左肩轉(zhuǎn)軸(33)、左臂聯(lián)軸器(34)以及固定設(shè)置在軀殼(7)上的左臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(35)， 左手指關(guān)節(jié)電機(jī)(25)的電機(jī)軸與左手掌連接架(26)鉸接，左手掌連接架(26)與左腕關(guān)節(jié)電機(jī)(27)的殼體固定連接，左腕關(guān)節(jié)電機(jī)(27)的電機(jī)軸與左小臂連接架(28)鉸接，左小臂連接架(28)與左肘關(guān)節(jié)電機(jī)(29)的殼體固定連接，左肘關(guān)節(jié)電機(jī)(29)的電機(jī)軸與左大臂連接架(30)鉸接，左大臂連接架(30)與左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)(31)的殼體固定連接，左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)(31)的電機(jī)軸與左肩胛骨連接架(32)鉸接，左肩胛骨連接架(32)通過(guò)左肩轉(zhuǎn)軸(33)與左臂聯(lián)軸器(34)傳動(dòng)連接，左臂聯(lián)軸器(34)與左臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(35)連接； 右臂驅(qū)動(dòng)裝置(6)與左臂驅(qū)動(dòng)裝置(3)的結(jié)構(gòu)相同，右臂驅(qū)動(dòng)裝置(6)與左臂驅(qū)動(dòng)裝置(3)相對(duì)于軀殼(7)中心線對(duì)稱設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，其特征在于:所述電氣控制單元還包括設(shè)置在軀殼(7)上的人機(jī)交互界面(38)、無(wú)線通訊模塊(39)以及動(dòng)力電源(40);動(dòng)力電源(40)用于提供電源，邏輯控制主板(41)將信號(hào)傳送到人機(jī)交互界面(38)，無(wú)線通訊模塊(39)將電信號(hào)傳遞給邏輯控制主板(41)，邏輯控制主板(41)通過(guò)電機(jī)控制器(37)控制左妬?zhàn)阒龟P(guān)節(jié)電機(jī)(13)、左腳踩關(guān)節(jié)電機(jī)(15)、左膝關(guān)節(jié)左右擺動(dòng)電機(jī)(44)、左膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)(46)、左膝關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)電機(jī)(17)、左髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)(19)、左髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(24)、左手指關(guān)節(jié)電機(jī)(25)、左腕關(guān)節(jié)電機(jī)(27)、左財(cái)關(guān)節(jié)電機(jī)(29)、左肩關(guān)節(jié)擺動(dòng)電機(jī)(31)、左臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(35)、右臂驅(qū)動(dòng)裝置(6)相應(yīng)的控制電機(jī)和/或右腳驅(qū)動(dòng)裝置(4)相應(yīng)的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，其特征在于:所述電氣控制單元還包括傳感器控制模塊(42)，傳感器控制模塊(42)設(shè)置在左腳驅(qū)動(dòng)裝置(I)、左腿驅(qū)動(dòng)裝置(2)、左臂驅(qū)動(dòng)裝置(3)、右腳驅(qū)動(dòng)裝置(4)、右腿驅(qū)動(dòng)裝置(5)、右臂驅(qū)動(dòng)裝置(6)、軀殼(7)和/或頭部驅(qū)動(dòng)裝置(8)上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，其特征在于:所述電氣控制單元還包括傳感器控制模塊(42)，傳感器控制模塊(42)為陀螺儀和/或角度檢測(cè)傳感器和/或傾斜角度檢測(cè)傳感器和/或多軸重力加速度傳感器和/或顏色檢測(cè)傳感器和/或紅外線傳感器，傳感器控制模塊(42)與邏輯控制主板(41)電連接。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種平衡性能穩(wěn)定的機(jī)器人，其特征在于:邏輯控制主板(41)為AVR、STM32或Atmel微處理器為核心的集成電路板。
【文檔編號(hào)】B25J9/18GK205614646SQ201620251816
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月29日
【發(fā)明人】劉子騫
【申請(qǐng)人】劉子騫