CN103692453A - 自动机器人髋部 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动机器人髋部，其特征在于：自动机器人髋部包含一主架、两下肢组件、两侧抬传动组件及两组缓冲单元；主架为一内部具有一容纳空间的框体，其包含有两第一位移口、两第一枢架、两第二位移口及两第二枢架；下肢组件包含有一枢接件、一腿件及一第一驱动马达；传动组件包含一枢转件、一导引架及一第二驱动马达；缓冲单元具有一前缓冲件及一后缓冲件。本发明的有益效果是：仿效真人行走的效果，且有效避免机器人腿因失控而超出跨步的范围，且在限制机器人腿前进后退自由度的同时，保护机器人腿不会受到过大冲击而发生断裂。

Description

自动机器人髋部

技术领域

    本发明涉及一种机器人构造，特别是一种自动机器人髋部。

背景技术

目前，国内的智能型机器人发展尚在起步阶段，属于一门新科学领域的研究，透过具有人工智能的智能型机器人，在日常生活、医疗照护、高风险工作及精密科学研究等领域，都能由智能型机器人逐步取代真人进行服务或执行任务，真正达到人性化科技的目的。因此，在智能型机器人的开发中，除了致力发展机器人内建的人工智能之外，智能型机器人的动作能力也亦是一大发展重点，藉由顺畅、仿真的动作能力，智能型机器人能更精确的达到指令目标。随着科技的进步，智能型机器人所内建的人工智能日臻成熟，而智能型机器人的外观也能设计模拟仿效真人外观。然而，即便拥有可乱真的外观设计，还必须有更进一步的传动结构，才能使智能型机器人由内至外仿效真人动作及反应，进而能充分发挥。现阶段的智能型机器人，多已具备可以前后行走的功能，藉由髋部设有马达连接腿部，以控制机器人腿部的跨步及收合动作，达到前进后退行走的目的。然而，现阶段机器人的髋部及腿部所连接的马达仅具有单向自由度，导致腿部活动范围受限而使其前进后退行走的动作呆板，彷若行军时的不自然抬腿，而无法达到完全仿真效果。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种自动机器人髋部，用以解决上述的现有问题。

本发明的技术方案如下：一种自动机器人髋部，其特征在于：自动机器人髋部包含一主架、两下肢组件、两侧抬传动组件及两组缓冲单元；主架为一内部具有一容纳空间的框体，其包含有两第一位移口、两第一枢架、两第二位移口及两第二枢架；下肢组件包含有一枢接件、一腿件及一第一驱动马达；传动组件包含一枢转件二、一导引架及一第二驱动马达；缓冲单元具有一前缓冲件及一后缓冲件。

第一位移口相互间隔地贯穿设于主架的一底板上靠近一前侧处，且第一位移口为呈前后向分布的长型开口；第一枢架对应设于主架上对应于第一位移口处；第二位移口相互间隔地贯穿设于主架的底板上靠近一后侧处，且为呈左右向分布的长型开口；第二枢架对应设于主架上对应于第二位移口处。

枢接件具有一上枢端，上枢端对应枢设于第一枢架，且枢接件可顺延于第一位移口中前后移动，且枢接件下端设有一横枢架；腿件为一仿人体大腿部位的长型杆件，腿件的一上端处具有一枢接部，其对应枢设于横枢架上且令腿件可对应横枢架作左右向的枢转动作；第一驱动马达对应设于上枢端的一侧处。

枢转件二对应枢设于第二枢架上；导引架对应延伸设于枢转件二的一下侧上，且其朝下延伸成型为一叉状部，透过该叉状部对应夹设于腿件的两侧上；第二驱动马达对应设于枢转件二的一侧处。

前缓冲件对应设于主架的一底壁面上，位于下肢组件的前方；后缓冲件对应设于主架的底壁面上，位于下肢组件的后方。

本发明的有益效果是：仿效真人行走的效果，且有效避免机器人腿因失控而超出跨步的范围，且在限制机器人腿前进后退自由度的同时，保护机器人腿不会受到过大冲击而发生断裂。

附图说明

    图1为本发明自动机器人髋部的外观图；

    图2为本发明自动机器人髋部的局部外观分解透视图；

    图3为本发明自动机器人髋部的侧视图；

    图4为本发明自动机器人髋部的前视图；

    图5为本发明自动机器人髋部的后视图；

    图6为本发明自动机器人髋部的另一视角外观图；

    图7为本发明自动机器人髋部的另一视角局部外观分解图。

图中表示：10、主架，11、第一位移口，12、第一枢架，13、第二位移口，14、第二枢架，20、下肢组件，21、枢接件，211、上枢端，212、横枢架，22、腿件，221、枢接部，23、第一驱动马达，30、侧抬传动组件，31、枢转件二，32、导引架，321、叉状部，33、第二驱动马达，40、缓冲单元，41、前缓冲件，42、后缓冲件。

具体实施方式

结合附图，对本发明作进一步详细说明。

如图所示，本发明自动机器人髋部，其特征在于：自动机器人髋部包含一主架10、两下肢组件20、两侧抬传动组件30及两组缓冲单元40；主架10为一内部具有一容纳空间的框体，其包含有两第一位移口11、两第一枢架12、两第二位移口13及两第二枢架14；下肢组件20包含有一枢接件21、一腿件22及一第一驱动马达23；传动组件30包含一枢转件二31、一导引架32及一第二驱动马达33；缓冲单元40具有一前缓冲件41及一后缓冲件42。第一位移口11相互间隔地贯穿设于主架10的一底板上靠近一前侧处，且第一位移口11为呈前后向分布的长型开口；第一枢架12对应设于主架10上对应于第一位移口11处；第二位移口13相互间隔地贯穿设于主架10的底板上靠近一后侧处，且为呈左右向分布的长型开口；第二枢架14对应设于主架10上对应于第二位移口13处。枢接件21具有一上枢端211，上枢端211对应枢设于第一枢架12上，且枢接件21可顺延于第一位移口11中前后移动，且枢接件21下端设有一横枢架212；腿件22为一仿人体大腿部位的长型杆件，腿件22的一上端处具有一枢接部221，其对应枢设于横枢架212上且令腿件22可对应横枢架212作左右向的枢转动作；第一驱动马达23对应设于上枢端211的一侧处。枢转件二31对应枢设于第二枢架14上；导引架32对应延伸设于枢转件二31的一下侧上，且其朝下延伸成型为一叉状部321，透过该叉状部321对应夹设于腿件22的两侧上；第二驱动马达33对应设于枢转件二31的一侧处。前缓冲件41对应设于主架10的一底壁面上，位于下肢组件20的前方；后缓冲件42对应设于主架10的底壁面上，位于下肢组件20的后方。

    本发明的具体结构如上文所述。本发明的目的即在提供一种模拟人腿的机械结构，其可达到仿效真人行走的效果，且在本发明应用结构中，其髋部中具有两组单向自由度的马达，以相互垂直方向设置于髋部，故可分别控制机器人腿前后及左右的作动，也因为如此设计，当机器人做行走动作时，可以仿效真人的腿部在髋部微张并向前抬起，且在腿部放下时收合维持平衡，再者，透过本发明，机器人更可能达到侧向跨步的动作，在侧移时，机器人维持上半身朝向前方，不需改变方向，藉由髋结构中其中一组左右向自由度的马达，将腿部往侧面抬起及放下，进而能仿效真人向左右跨步侧移的动作。 

    此外，本发明更进一步在腿部前后侧分别设有缓冲单元40，用以限制腿部前进及后退的动作，一则可避免机器人腿因失控而超出跨步的范围，并利用缓冲单元40的吸震性，在限制机器人腿前进后退自由度的同时，也保护机器人腿不会受到过大冲击而发生断裂，而透过本发明的实施可使机械人腿部可以同时做到前后方向及左右方向的动作，并充份简化连动的设计，使机器人的负重降低，更能达到仿真的灵活及自然度，故可见其增益性所在。

Claims (5)

1.一种自动机器人髋部，其特征在于：

自动机器人髋部包含一主架（10）、两下肢组件（20）、两侧抬传动组件（30）及两组缓冲单元（40）；

主架（10）为一内部具有一容纳空间的框体，其包含有两第一位移口（11）、两第一枢架（12）、两第二位移口（13）及两第二枢架（14）；

下肢组件（20）包含有一枢接件（21）、一腿件（22）及一第一驱动马达（23）；

传动组件（30）包含一枢转件二（31）、一导引架（32）及一第二驱动马达（33）；

缓冲单元（40）具有一前缓冲件（41）及一后缓冲件（42）。

2.根据权利要求书一种自动机器人髋部，其特征在于：第一位移口（11）相互间隔地贯穿设于主架（10）的一底板上靠近一前侧处，且第一位移口（11）为呈前后向分布的长型开口；第一枢架（12）对应设于主架（10）上对应于第一位移口（11）处；第二位移口（13）相互间隔地贯穿设于主架（10）的底板上靠近一后侧处，且为呈左右向分布的长型开口；第二枢架（14）对应设于主架（10）上对应于第二位移口（13）处。

3.根据权利要求书一种自动机器人髋部，其特征在于：枢接件（21）具有一上枢端（211），上枢端（211）对应枢设于第一枢架（12）上，且枢接件（21）可顺延于第一位移口（11）中前后移动，且枢接件（21）下端设有一横枢架（212）；腿件（22）为一仿人体大腿部位的长型杆件，腿件（22）的一上端处具有一枢接部（221），其对应枢设于横枢架（212）上且令腿件（22）可对应横枢架（212）作左右向的枢转动作；第一驱动马达（23）对应设于上枢端（211）的一侧处。

4.根据权利要求书一种自动机器人髋部，其特征在于：枢转件二（31）对应枢设于第二枢架（14）上；导引架（32）对应延伸设于枢转件二（31）的一下侧上，且其朝下延伸成型为一叉状部（321），透过该叉状部（321）对应夹设于腿件（22）的两侧上；第二驱动马达（33）对应设于枢转件二（31）的一侧处。

5.根据权利要求书一种自动机器人髋部，其特征在于：前缓冲件（41）对应设于主架（10）的一底壁面上，位于下肢组件（20）的前方；后缓冲件（42）对应设于主架（10）的底壁面上，位于下肢组件（20）的后方。

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