通用仿人行走機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型屬于服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，尤其是可以通過研制仿人行走機(jī)器人，為各類仿人機(jī)器人提供一套通用的類人行走機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
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[0002]仿人行走機(jī)器人有著廣泛的應(yīng)用前景，其研宄具有巨大的社會效益和潛在的經(jīng)濟(jì)效益，能夠在軍事、服務(wù)、醫(yī)療、教育、娛樂等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展和人口老齡化的進(jìn)程，仿人化服務(wù)機(jī)器人在各領(lǐng)域市場需求將越來越大，如果在價(jià)格和可靠性方面具有優(yōu)勢，市場風(fēng)險(xiǎn)較小。另外，研制開發(fā)后可以盡量選用國產(chǎn)化的元器件，大大降低成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0003]本實(shí)用新型提供一種通用仿人行走機(jī)器人，以解決目前各類仿人“服務(wù)機(jī)器人”在行走方面所遇到的問題研宄及人工智能和先進(jìn)控制算法研宄提供良好平臺。
[0004]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:由具有擺動副和回轉(zhuǎn)副的胯部關(guān)節(jié)通過大腿與具有一個(gè)擺動副的膝關(guān)節(jié)連接、該膝關(guān)節(jié)通過小腿與具有擺動副和回轉(zhuǎn)副的踝關(guān)節(jié)連接。
[0005]本實(shí)用新型胯部關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)是:電機(jī)穿過上連接板固定在法蘭盤上，法蘭盤與轉(zhuǎn)動軸通過螺栓固定，轉(zhuǎn)動軸同樣通過螺栓固定在下連接板上，轉(zhuǎn)動軸與腿部關(guān)節(jié)支架通過螺栓連接，腿部關(guān)節(jié)支架與大腿擺動支架連接，第一電機(jī)固定在大腿殼體上，腿關(guān)節(jié)深溝球軸承安裝在大腿殼體與大腿擺動支架之間，用腿部連接端蓋與大腿關(guān)節(jié)連接端蓋在固定兩側(cè)，并用螺栓將兩端蓋固定在腿部關(guān)節(jié)支架上。
[0006]本實(shí)用新型膝關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)是:第二電機(jī)固定在小腿上，膝關(guān)節(jié)深溝球軸承安裝在小腿和大腿之間，兩側(cè)用外側(cè)膝關(guān)節(jié)連接蓋與內(nèi)測膝關(guān)節(jié)連接端蓋通過螺栓固定。
[0007]本實(shí)用新型踝部關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)是:第三電機(jī)固定在腳踝關(guān)節(jié)支架上，小腿殼體與腳踝關(guān)節(jié)支架鏈接用螺栓固定，腳踝關(guān)節(jié)深溝球軸承安裝在小腿殼體與腳踝關(guān)節(jié)支架之間，兩端用連接端蓋與連接端蓋固定，伺服電機(jī)固定在腳部支架上，腳部關(guān)節(jié)深溝球軸承安裝在腳踝關(guān)節(jié)支架與腳部支架之間，腳踝關(guān)節(jié)連接端蓋將腳踝關(guān)節(jié)支架與腳部支架連接。
[0008]另一條腿結(jié)構(gòu)與此相同，兩腿通過連接板連接，構(gòu)成仿人行走機(jī)器人，該行走機(jī)器人可以模仿人的腿部功能進(jìn)行各種各樣的操作，完成踝部的回轉(zhuǎn)、踝部的擺動、膝部擺動、大腿擺動、大腿的回轉(zhuǎn)等動作，并通過雙腿的合作與協(xié)調(diào)動作實(shí)現(xiàn)一定的行走功能。
[0009]本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎、簡捷緊湊、體積小、重量輕，各關(guān)節(jié)連接可靠并采用模塊化設(shè)計(jì)，拆卸方便，電機(jī)線、傳感器線內(nèi)置，傳動關(guān)系簡單明了 ；仿人機(jī)器人行走系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)各自由度的單獨(dú)運(yùn)動或聯(lián)動，能在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)仿人行走運(yùn)動；具有高精度的運(yùn)動和定位精度，裝卸方便、調(diào)整容易、工作可靠；達(dá)到國外同類產(chǎn)品的領(lǐng)先水平，價(jià)格低于國外?！靖綀D說明】:
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型胯部關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型膝關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4是本實(shí)用新型踝關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5是本實(shí)用新型的直流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
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[0015]參閱圖1，由具有擺動副和回轉(zhuǎn)副的胯部關(guān)節(jié)I通過大腿2與具有一個(gè)擺動副的膝關(guān)節(jié)3連接、該膝關(guān)節(jié)通過小腿4與具有擺動副和回轉(zhuǎn)副的踝關(guān)節(jié)5連接。
[0016]參閱圖2，胯部I的結(jié)構(gòu)是:電機(jī)112穿過上連接板101固定在法蘭盤111上，法蘭盤111與轉(zhuǎn)動軸110通過螺栓固定，轉(zhuǎn)動軸110同樣通過螺栓固定在下連接板102上，轉(zhuǎn)動軸I1與腿部關(guān)節(jié)支架103通過螺栓連接，腿部關(guān)節(jié)支架103與大腿擺動支架105連接，直流伺服電機(jī)系統(tǒng)109通過電機(jī)螺栓連接在腿部關(guān)節(jié)支架103與大腿擺動支架105之間，第一電機(jī)108通過電機(jī)螺栓固定在大腿2上，腿關(guān)節(jié)深溝球軸承107安裝在大腿2與大腿擺動支架105之間，用腿部連接端蓋106在兩側(cè)固定，并用螺栓將兩端蓋104固定在腿部關(guān)節(jié)支架103上。
[0017]參閱圖3，膝關(guān)節(jié)3的結(jié)構(gòu)是:第二電機(jī)303通過電機(jī)螺栓固定在小腿4上，膝關(guān)節(jié)深溝球軸承301安裝在小腿4和大腿2之間，兩側(cè)用外側(cè)膝關(guān)節(jié)連接蓋302與內(nèi)測膝關(guān)節(jié)連接端蓋304通過螺栓固定。
[0018]參閱圖4，踝部關(guān)節(jié)5的結(jié)構(gòu)是:第三電機(jī)508通過電機(jī)螺栓固定在腳踝關(guān)節(jié)支架501上，小腿4與腳踝關(guān)節(jié)支架501鏈接用螺栓固定，腳踝關(guān)節(jié)深溝球軸承502安裝在小腿4與腳踝關(guān)節(jié)支架501之間，兩端用連接端蓋503與連接端蓋507固定，直流伺服電機(jī)系統(tǒng)506固定在腳部支架505上，腳部關(guān)節(jié)深溝球軸承502安裝在腳踝關(guān)節(jié)支架501與腳部支架505之間，腳踝關(guān)節(jié)連接端蓋504將腳踝關(guān)節(jié)支架與腳部支架505連接。
[0019]參閱圖5，伺服電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是:編碼器603與直流電機(jī)602通過螺栓連接，減速器601與直流電機(jī)602通過鍵連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.通用仿人行走機(jī)器人，其特征在于由具有擺動副和回轉(zhuǎn)副的胯部關(guān)節(jié)(I)通過大腿(2)與具有一個(gè)擺動副的膝關(guān)節(jié)(3)連接、該膝關(guān)節(jié)通過小腿(4)與具有擺動副和回轉(zhuǎn)副的踝關(guān)節(jié)(5)連接，胯部關(guān)節(jié)(I)的結(jié)構(gòu)是由電機(jī)(112)穿過上連接板(101)固定在法蘭盤(111)上，法蘭盤(111)與轉(zhuǎn)動軸(110)通過螺栓固定，轉(zhuǎn)動軸(110)同樣通過螺栓固定在下連接板(102)上，轉(zhuǎn)動軸(110)與腿部關(guān)節(jié)支架(103)通過螺栓連接，腿部關(guān)節(jié)支架(103)與大腿擺動支架(105)連接，直流伺服電機(jī)系統(tǒng)(109)通過電機(jī)螺栓連接在腿部關(guān)節(jié)支架(103)與大腿擺動支架(105)之間，第一電機(jī)(108)通過電機(jī)螺栓固定在大腿(2)上，腿關(guān)節(jié)深溝球軸承(107)安裝在大腿(2)與大腿擺動支架(105)之間，用腿部連接端蓋(106)在兩側(cè)固定，并用螺栓將兩端蓋(104)固定在腿部關(guān)節(jié)支架(103)上，膝關(guān)節(jié)(3)的結(jié)構(gòu)是由第二電機(jī)(303)通過電機(jī)螺栓固定在小腿(4)上，膝關(guān)節(jié)深溝球軸承(301)安裝在小腿(4)和大腿(2)之間，兩側(cè)用外側(cè)膝關(guān)節(jié)連接蓋(302)與內(nèi)測膝關(guān)節(jié)連接端蓋(304)通過螺栓固定，踝部關(guān)節(jié)(5)的結(jié)構(gòu)是由第三電機(jī)(508)通過電機(jī)螺栓固定在腳踝關(guān)節(jié)支架(501)上，小腿(4)與腳踝關(guān)節(jié)支架(501)鏈接用螺栓固定，腳踝關(guān)節(jié)深溝球軸承(502)安裝在小腿(4)與腳踝關(guān)節(jié)支架(501)之間，兩端用連接端蓋(503)與連接端蓋(507)固定，直流伺服電機(jī)系統(tǒng)(506)固定在腳部支架(505)上，腳部關(guān)節(jié)深溝球軸承(502)安裝在腳踝關(guān)節(jié)支架(501)與腳部支架(505)之間，腳踝關(guān)節(jié)連接端蓋(504)將腳踝關(guān)節(jié)支架與腳部支架(505)連接，伺服電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是由編碼器(603)與直流電機(jī)(602)通過螺栓連接，減速器￠01)與直流電機(jī)(602)通過鍵連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種通用仿人行走機(jī)器人，為各類仿人機(jī)器人提供一套通用的類人行走機(jī)構(gòu)，解決機(jī)器人實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、智能性的問題。本實(shí)用新型由具有擺動副和回轉(zhuǎn)副的胯部關(guān)節(jié)通過大腿與具有一個(gè)擺動副的膝關(guān)節(jié)連接、該膝關(guān)節(jié)通過小腿與具有擺動副和回轉(zhuǎn)副的踝關(guān)節(jié)連接，并通過雙腿的合作與協(xié)調(diào)動作實(shí)現(xiàn)一定的行走功能。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎、簡捷緊湊、體積小、重量輕，各關(guān)節(jié)連接可靠并采用模塊化設(shè)計(jì)，拆卸方便，電機(jī)線、傳感器線內(nèi)置，傳動關(guān)系簡單明了。
【IPC分類】B62D57-032
【公開號】CN204368313
【申請?zhí)枴緾N201420512561
【發(fā)明人】劉艷秋, 胡婷, 王國春, 李陽, 劉溢泉, 田書壯
【申請人】長春工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年9月5日