CN105197125A - 一种仿人机器人的腰部传动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种仿人机器人的腰部传动机构，用于解决现有双电机的传动控制结构无法保证双腿的协调性，动作不稳定的问题。本发明实施例中一种仿人机器人的腰部传动机构，包括：一个输出电机、双传动齿轮组、第一齿轮输出端和第二齿轮输出端；所述输出电机依次通过所述双传动齿轮组同时驱动所述第一齿轮输出端和所述第二齿轮输出端；所述第一齿轮输出端与所述仿人机器人的左腿连接，所述第二齿轮输出端与所述仿人机器人的右腿连接；所述第一齿轮输出端和所述第二齿轮输出端的齿轮输出方向呈预设角度。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种仿人机器人的腰部传动机构。
背景技术
仿人机器人是机器人发展的主要方向。从技术发展来看，人是世界上最高级的动物，以人为背景的研究就是最高的目标，由于仿人机器人具有人类的外观特征，因而可以适应人类的生活和工作环境，代替人类完成各种作业。它不仅可以在有辐射、粉尘、有毒的环境中代替人们作业，而且可以在康复医学上形成动力型假肢，协助瘫痪病人实现行走的梦想。将来它可以在医疗、生物技术、教育、救灾、海洋开发、机器维修、交通运输、农林水产等多个领域得到广泛应用。
为了使得仿人机器人的腰部动作更加协调，自由度更好，仿人机器人的腰部以及大腿之间的传动机构是技术难点之一。目前，仿人机器人的腰部与大腿之间的传动一般由各自独立的电机和齿轮组进行控制，即左腿的电机控制左腿，右腿的电机控制右腿，双电机的传动控制结构可以使得双足机器人的自由度更高，双腿可独立完成动作。
然而，双电机的传动控制结构由于左腿和右腿是独立控制的，因此双腿的协调性无法保证，使得双足机器人进行动作时的稳定性不好。
发明内容
本发明实施例提供了一种仿人机器人的腰部传动机构，能够解决现有双电机的传动控制结构无法保证双腿的协调性，动作不稳定的问题。
本发明实施例提供的一种仿人机器人的腰部传动机构，包括：一个输出电机、双传动齿轮组、第一齿轮输出端和第二齿轮输出端；
所述输出电机依次通过所述双传动齿轮组同时驱动所述第一齿轮输出端和所述第二齿轮输出端；
所述第一齿轮输出端与所述仿人机器人的左腿连接，所述第二齿轮输出端与所述仿人机器人的右腿连接；
所述第一齿轮输出端和所述第二齿轮输出端的齿轮输出方向呈预设角度。
可选地，所述第一齿轮输出端和所述第二齿轮输出端分别安装有一个不全齿齿轮；
不全齿齿轮的齿轮面由两部分组成，第一部分的齿轮面为锥齿齿面，第二部分的齿轮面为直齿齿面；
所述锥齿齿面与所述直齿齿面相连，组成一圆周的所述齿轮面；
所述锥齿齿面与所述直齿齿面的连接处设有限位固定块。
可选地，所述锥齿齿面和所述直齿齿面各占所述齿轮面圆周的一半。
可选地，所述输出电机的输出端还安装有减速齿轮组。
可选地，所述输出电机与控制系统连接；
所述控制系统用于控制所述输出电机的工作。
可选地，所述第一齿轮输出端和所述第二齿轮输出端上安装有转动感应装置，用于检测所述第一齿轮输出端或所述第二齿轮输出端的转动速度、转动角度和转动方向，并将获得的检测数据反馈至所述控制系统。
可选地，所述转动感应装置包括感应芯片和磁头，所述感应芯片与所述磁头对应设置，所述磁头悬置设计并与该第一齿轮输出端或第二齿轮输出端固定连接。
可选地，所述第一齿轮输出端和所述第二齿轮输出端的齿轮正交输出。
可选地，所述减速齿轮组和所述双传动齿轮组共同组合形成一套齿轮组。
可选地，所述控制系统为一预设有控制程序的编码器。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中，一种仿人机器人的腰部传动机构采用单个输出电机控制仿人机器人的双腿，使得双腿动作更加稳定，同步性更好，避免出现因电机或程序故障导致双腿步伐不一致的现象。
附图说明
图1为本发明实施例中一种仿人机器人的腰部传动机构一个实施例结构图；
图2为本发明实施例中一种仿人机器人的腰部传动机构与双腿的安装示意图；
图3为本实用新型实施例中一种不全齿齿轮结构的俯视结构图；
图4为本实用新型实施例中一种不全齿齿轮结构的正视剖面图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种仿人机器人的腰部传动机构，用于解决现有双电机的传动控制结构无法保证双腿的协调性，动作不稳定的问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中一种仿人机器人的腰部传动机构包括：一个输出电机4、双传动齿轮组5、第一齿轮输出端6和第二齿轮输出端7。该输出电机4依次通过双传动齿轮组5同时驱动该第一齿轮输出端6和第二齿轮输出端7，而第一齿轮输出端6与仿人机器人的左腿连接，第二齿轮输出端7与仿人机器人的右腿连接，从而实现一个输出电机4带动双腿动作或者腰部转动。其中，第一齿轮输出端6和第二齿轮输出端7的齿轮输出方向呈一定角度，具体可以根据实际情况需要进行设计，需要符合仿人机器人两腿间的动力学要求。该第一齿轮输出端6和第二齿轮输出端7分别安装有一个不全齿齿轮，均通过该不全齿齿轮的锥齿齿面进行输出，带动对应的左腿和右腿动作。
请参阅图3和图4，该不全齿齿轮的结构根据齿轮面的不同可分为两部分，第一部分的齿轮面为锥齿齿面1，第二部分的齿轮面为直齿齿面2。该锥齿齿面1与该直齿齿面2相连，组成一圆周的齿轮面，其中，该锥齿齿面1与该直齿齿面2的连接处设有限位固定块3，如图3所示。
由图4可知，该直齿齿面2与该不全齿齿轮的轴心平行，而该锥齿齿面1与该不全齿齿轮的轴心呈一定角度。因此，在使用时，可以通过直齿齿面2接收传输动力，而从锥齿齿面1输出该动力，实现动力传输的高自由度。另一方面，由于锥齿齿面1与该直齿齿面2的连接处设有限位固定块3，限制了不论是直齿齿面2接收传输动力还是锥齿齿面1输出该动力均需要在一定约束范围内进行，实现了动力输出的角度限制。
优选地，该锥齿齿面1和该直齿齿面2各占该齿轮面圆周的一半。
本实施例中，该不全齿齿轮可以实现动力传输的高自由度，并且将直齿齿面2和锥齿齿面1限制在约束范围内活动，实现了仿人机器人双腿运动的角度限制，防止因操作或其他意外导致的运动过位损伤双腿结构，可适用于仿人机器人的动力传输系统。
优选地，该输出电机4的输出端还安装有减速齿轮组9，可以保证输出电机4的输出动力更稳定和平缓。更进一步地，该减速齿轮组和该双传动齿轮组共同组合形成一套齿轮组，节约安装空间和成本。
需要说明的是，本发明中该双传动齿轮组5和减速齿轮组9可以由任意个齿轮构成，此处不对双传动齿轮组5和减速齿轮组9的具体结构进行限定。
本实施例中，第一齿轮输出端6或第二齿轮输出端7上安装有转动感应装置，用于检测第一齿轮输出端6或第二齿轮输出端7的转动速度、转动角度和转动方向，并将获得的检测数据反馈至控制系统。该控制系统与输出电机4连接，并控制该输出电机4的工作，该控制系统控制该腰部传动机构实现腰部转动或者双腿动作的具体过程为：控制系统根据预设程序控制该输出电机4的工作，包括输出电机4的打开或关闭、加速或减速、正向输出或反向输出等。输出电机4输出动力，通过减速齿轮组9和双传动齿轮组5传导动力至第一齿轮输出端6和第二齿轮输出端7上的不全齿齿轮，使得第一齿轮输出端6和第二齿轮输出端7上的不全齿齿轮带动左腿和右腿同时进行对应的动作。第一齿轮输出端6和第二齿轮输出端7转动时，转动感应装置检测得到其转动相关数据并反馈至控制系统。控制系统根据反馈的检测数据动态调节当前输出电机4的输出，从而实现腰部传动机构的动态输出调节，保证本实施例中的腰部传动机构带动双腿动作或者腰部转动。
优选地，该转动感应装置包括感应芯片10和磁头8，感应芯片10与磁头8对应设置，磁头8悬置设计并与该第一齿轮输出端6或第二齿轮输出端7固定连接，当第一齿轮输出端6和第二齿轮输出端7转动时，该磁头8随之等速转动并被感应芯片10检测，从而该感应芯片10获取到对应的检测数据。
优选地，该第一齿轮输出端6和第二齿轮输出端7的齿轮正交输出，即齿轮输出方向呈90度。
优选地，该输出电机4可以为直流电机，输出更平稳。
优选地，该控制系统为一预设有控制程序的编码器，编码器体积小，可集成化程度高，有利于该腰部传动机构的小型化。
本实施例中，该仿人机器人的腰部传动机构具有以下优点：
1、单个输出电机4控制仿人机器人的双腿动作更加稳定，同步性更好，避免出现因电机或程序故障导致双腿步伐不一致的现象；
2、不全齿齿轮的设计实现了仿人机器人双腿运动的角度限制，防止因操作或其他意外导致的运动过位损伤双腿结构；
3、单个输出电机4工作，降低机器人运动所需的能量消耗，并简化控制系统。
以上对本发明所提供的一种仿人机器人的腰部传动机构进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种仿人机器人的腰部传动机构，其特征在于，包括：一个输出电机、双传动齿轮组、第一齿轮输出端和第二齿轮输出端；
所述输出电机依次通过所述双传动齿轮组同时驱动所述第一齿轮输出端和所述第二齿轮输出端；
所述第一齿轮输出端与所述仿人机器人的左腿连接，所述第二齿轮输出端与所述仿人机器人的右腿连接；
所述第一齿轮输出端和所述第二齿轮输出端的齿轮输出方向呈预设角度。
2.根据权利要求1所述的腰部传动机构，其特征在于，所述第一齿轮输出端和所述第二齿轮输出端分别安装有一个不全齿齿轮；
不全齿齿轮的齿轮面由两部分组成，第一部分的齿轮面为锥齿齿面，第二部分的齿轮面为直齿齿面；
所述锥齿齿面与所述直齿齿面相连，组成一圆周的所述齿轮面；
所述锥齿齿面与所述直齿齿面的连接处设有限位固定块。
3.根据权利要求2所述的腰部传动机构，其特征在于，所述锥齿齿面和所述直齿齿面各占所述齿轮面圆周的一半。
4.根据权利要求1所述的腰部传动机构，其特征在于，所述输出电机的输出端还安装有减速齿轮组。
5.根据权利要求1所述的腰部传动机构，其特征在于，所述输出电机与控制系统连接；
所述控制系统用于控制所述输出电机的工作。
6.根据权利要求5所述的腰部传动机构，其特征在于，所述第一齿轮输出端和所述第二齿轮输出端上安装有转动感应装置，用于检测所述第一齿轮输出端或所述第二齿轮输出端的转动速度、转动角度和转动方向，并将获得的检测数据反馈至所述控制系统。
7.根据权利要求6所述的腰部传动机构，其特征在于，所述转动感应装置包括感应芯片和磁头，所述感应芯片与所述磁头对应设置，所述磁头悬置设计并与该第一齿轮输出端或第二齿轮输出端固定连接。
8.根据权利要求1所述的腰部传动机构，其特征在于，所述第一齿轮输出端和所述第二齿轮输出端的齿轮正交输出。
9.根据权利要求4所述的腰部传动机构，其特征在于，所述减速齿轮组和所述双传动齿轮组共同组合形成一套齿轮组。
10.根据权利要求5所述的腰部传动机构，其特征在于，所述控制系统为一预设有控制程序的编码器。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07227482A (ja) * | 1994-02-21 | 1995-08-29 | Takara Co Ltd | ２足歩行ロボット |
| CN1730309A (zh) * | 2005-09-14 | 2006-02-08 | 郑世杰 | 一种实现足型机器人行走及转向的控制装置 |
| CN101422907A (zh) * | 2008-12-16 | 2009-05-06 | 吉林大学 | 欠驱动双足步行机器人髋关节机构 |
| CN104228993A (zh) * | 2014-10-17 | 2014-12-24 | 浙江大学 | 一种快速行走的双足机器人 |
| CN104648515A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-05-27 | 重庆邮电大学 | 一种伸缩腿节能2d欠驱动行走装置及其控制方法 |
| CN205098334U (zh) * | 2015-09-30 | 2016-03-23 | 陈璟东 | 一种仿人机器人的腰部传动机构 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07227482A (ja) * | 1994-02-21 | 1995-08-29 | Takara Co Ltd | ２足歩行ロボット |
| CN1730309A (zh) * | 2005-09-14 | 2006-02-08 | 郑世杰 | 一种实现足型机器人行走及转向的控制装置 |
| CN101422907A (zh) * | 2008-12-16 | 2009-05-06 | 吉林大学 | 欠驱动双足步行机器人髋关节机构 |
| CN104228993A (zh) * | 2014-10-17 | 2014-12-24 | 浙江大学 | 一种快速行走的双足机器人 |
| CN104648515A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-05-27 | 重庆邮电大学 | 一种伸缩腿节能2d欠驱动行走装置及其控制方法 |
| CN205098334U (zh) * | 2015-09-30 | 2016-03-23 | 陈璟东 | 一种仿人机器人的腰部传动机构 |
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