CN105014671B - 一种衣服模特机器人多自由度肩关节驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种衣服模特机器人多自由度肩关节，包括肩关节支座(2‑1)，第一舵机(2‑2)，第一舵机连接件(2‑3)，上臂连接件(2‑4)，第二舵机(2‑5)，第二舵机连接件(2‑6)，第三舵机(2‑7)，第三舵机连接件(2‑8)，上臂(2‑9)。本发明提供了一种可靠的衣服模特机器人多自由度肩关节设计方案，该衣服模特机器人的肩关节可以实现肩关节和上臂三个绕坐标系轴转动的自由度；以上舵机可以在程序的控制下精确实现上臂的三个转动自由度，可以自由切换模特上臂的位姿。

Description

一种衣服模特机器人多自由度肩关节驱动装置

技术领域

本发明涉及衣服模特机器人，其属于服务型机器人领域。

背景技术

目前服装商场中所采用的衣服模特均为塑料衣服模特，其最大的缺点是模特姿势一定不可以改变，或者需要通过人工的参与才可以改变服装模特的姿势。这势必会提高服装商场的运营成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于商场服装展示的衣服模特机器人多自由度肩关节设计方案，该衣服模特机器人多自由度肩关节可以实现上臂的三个转动自由度。衣服模特机器人的肩关节包括肩关节支座，第一舵机，第一舵机连接件，上臂连接件，第二舵机，第二舵机连接件，第三舵机，第三舵机连接件，上臂。本发明提供了一种可靠的衣服模特机器人肩关节设计方案，该衣服模特机器人的肩关节可以实现肩关节和上臂三个绕坐标系轴转动的自由度；舵机可以在程序的控制下精确实现上臂的三个转动自由度。可以自由切换模特上臂的位姿。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：采用将第一舵机固定在肩关节支座上，第一舵机通过第一舵机连接件与上臂连接件相连，上臂连接件通过第二舵机与上臂相连，第二舵机连接件连接上臂与第三舵机，第三舵机连接件连接衣服模特的上臂以下的部件。

所说的舵机是指电驱动的动力装置，其数目大于等于3。本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：本发明用于衣服模特可以实现远程方便快捷控制肩关节的三个转动自由度。

其中，将第一舵机、第二舵机和第三舵机的转动形成联动关系，它们的转动角度分别为p1、p2和p3，其中p2＝m×p1，p3＝n×p2，其中m、n均为使用者设置的正数，其中，m、n要满足下述关系，m+n＝0.618。通过各舵机的联动，有利于使用者快速设置衣服模特的肩关节状态。

除此之外，在控制程序的控制下衣服模特的肩关节可以实现在预设的时间内完成某些动作的切换无需人工的参与。这可以明显提高衣服模特的展示能力，同时不需要人工的参与，降低服装商场的运营成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

附图1是本发明坐标系示意图；

附图2是本发明结构示意图；

附图3是本发明转动示意图。

具体实施方式

如附图1所示，肩关节坐标为XYZ，坐标系XYZ与人体上臂固连。如附图2所示，一种衣服模特机器人多自由度肩关节包括肩关节支座2-1，第一舵机2-2，第一舵机连接件2-3，上臂连接件2-4，第二舵机2-5，第二舵机连接件2-6，第三舵机2-7，第三舵机连接件2-8，上臂2-9。其中第一舵机2-2固定在肩关节支座2-1上，第一舵机2-2通过第一舵机连接件2-3与上臂连接件2-4相连，上臂连接件2-4通过第二舵机2-5与上臂2-9相连，第二舵机连接件2-6连接上臂2-9与第三舵机2-7，第三舵机连接件2-8连接衣服模特的上臂2-9以下的部件。一种衣服模特机器人多自由度肩关节具有三个自由度其实现方式如附图3所示，包括第一舵机2-2，第二舵机2-5，第三舵机2-7，以及X、Y、Z三个轴方向，具体为：X轴Rx，Y轴Ry，Z轴Rz。

第一舵机2-2可以控制肩关节绕X轴Rx的转动；第二舵机2-5可以控制肩关节绕Y轴Ry的转动；第三舵机2-7可以控制上臂以下的部件相对上臂绕Z轴Rz的转动。

一种衣服模特机器人多自由度肩关节所采用的驱动形式可以是舵机也可以是其他类似舵机的电动机或者步进电机。一种衣服模特机器人多自由度肩关节具有三个自由度，其采用的驱动舵机的器数目为3或3以上，且机构的自由度为3个转动自由度。本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：本发明用于衣服模特可以实现远程方便快捷控制肩关节的三个转动自由度，除此之外，在控制程序的控制下衣服模特的肩关节可以实现在预设的时间内完成某些动作的切换无需人工的参与。这可以明显提高衣服模特的展示能力，同时不需要人工的参与，降低服装商场的运营成本。

本发明的工作原理如下:

绕X轴的转动的实现：

由附图2和附图3可以看出，通过控制第一舵机2-2正转一定的角度时可以实现肩关节绕X轴Rx正转动；控制第一舵机2-2反转一定角度时可以实现肩关节绕X轴Rx负转动。

绕Y轴的转动的实现：

由附图2和附图3可以看出控制第二舵机2-5正转一定的角度时可以实现肩关节绕Y轴Ry正转动；控制第二舵机2-5反转一定角度时可以实现肩关节绕Y轴Ry负转动。

绕Z轴的转动的实现：

由附图2和附图3可以看出控制第三舵机2-7正转一定的角度时可以实现上臂以下的部件相对上臂绕Z轴Rz正转动；控制第三舵机2-7反转一定角度时可以实现上臂以下的部件相对上臂绕Z轴Rz负转动。

为了提高转动效率，可使得第一舵机2-2、第二舵机2-5和第三舵机2-7的转动形成联动关系，它们的转动角度分别为p1、p2和p3，其中p2＝m×p1，p3＝n×p2，m、n均为使用者设置的正数。即，当使用者将第一舵机2-2转动为a角度时，第二舵机2-5相应转动m×a角度，第三舵机2-7转动m×n×a，从而提高了转动效率。当设置的m、n满足m+n＝0.618时，肩关节呈现的视觉感较佳，其中，可优选设置m为0.309或者0.207时，可使得按照三个自由度转动后，可使衣模机器人的肩部呈现较佳的视觉感，提高使用者设置衣模机器人的便利。此外，设置n＝m/2时，也能获得上述类似的效果。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种应用于商场服装展示的衣服模特机器人的多自由度肩关节，包括肩关节支座，第一舵机，第一舵机连接件，上臂连接件，第二舵机，第二舵机连接件，第三舵机，第三舵机连接件，上臂；所述肩关节具有三个绕固定在上臂上的坐标系坐标轴转动的自由度，转动驱动形式为由所述第一、第二、第三舵机分别驱动；

所述第一舵机固定在所述肩关节支座上，所述第一舵机通过所述第一舵机连接件与所述上臂连接件相连，所述上臂连接件通过所述第二舵机与所述上臂相连，所述第二舵机连接件连接所述上臂与所述第三舵机，所述第三舵机连接件连接衣服模特的上臂以下的部件，所述第一舵机能够控制所述肩关节绕X轴的转动，控制第一舵机正转一定的角度时，能够实现肩关节绕X轴正转动，控制第一舵机反转一定角度时，能够实现肩关节绕X轴负转动；所述第二舵机能够控制所述肩关节绕Y轴的转动，控制第二舵机正转一定的角度时，能够实现肩关节绕Y轴正转动；控制第二舵机反转一定角度时，能够实现肩关节绕Y轴负转动；所述第三舵机能够控制上臂以下的部件相对所述上臂绕Z轴的转动，控制第三舵机正转一定的角度时，能够实现上臂以下的部件相对上臂绕Z轴正转动，控制第三舵机反转一定角度时，能够可以实现上臂以下的部件相对上臂绕Z轴负转动；

所述第一舵机、所述第二舵机和所述第三舵机的转动形成联动关系，它们的转动角度分别为p1、p2和p3，其中p2＝m×p1，p3＝n×p2，m、n均为使用者设置的正数；在控制程序的控制下所述肩关节在预设的时间内完成某些动作的切换而无需人工的参与，其中，m、n要满足下述关系，m+n＝0.618。

2.根据权利要求1所述的一种应用于商场服装展示的衣服模特机器人的多自由度肩关节，其特征在于：m＝0.309或者m＝0.207。