CN106313101A - 一种仿真智能机器人的肩关节总成 - Google Patents

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李德福
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
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  • Manipulator (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

本发明涉及到一种仿真智能机器人的肩关节总成。其特征在于整个肩关节总成包括肩背板、定位在肩背板内左右两边的前后摆电机托板、定位在肩背板内左右两侧的两个前后摆电机、两个手臂左右摆旋转一体化结构电机，所述两个手臂左右摆旋转一体化结构电机通过左右摆电机的两端输出轴定位在前后摆臂叉上，并通过前后摆臂叉分别定位在肩背板内左右两侧的两个前后摆电机的输出轴上，所述手臂左右摆旋转一体化结构电机，其外壳为一体化结构，手臂左右摆电机输出轴和手臂旋转电机输出轴互为垂直，所述肩背板上的中部开有缺口，整个肩关节总成通过其上的前后摆电机托板定位在脊椎关节总成的顶椎上。本发明具有结构紧凑简单，仿真度高，重量轻的特点。

Description

一种仿真智能机器人的肩关节总成
技术领域
本发明涉及到机器人领域，特别涉及到一种仿真智能机器人的肩关节总成。
背景技术
在现有技术的机器人领域中，有关肩关节的结构很多。但大多数都采用舵机做关节，一个人有两个肩关节每个肩关节有三个自由度，这样就必须有六个舵机，现有的舵机相互独立，要使三个舵机相互之间构成一个肩关节，舵机与舵机之间就必须通过中间过渡件相互连接。这就使得每个关节复杂体积大无法与真人关节大小相对应，且重量重。即使国外有些机器人技术领先的国家，其机器人的肩关节也相对较大，结构也复杂。这就使得无法做到与真人肩关节的大小相对应，更谈不上仿真人肩关节了。如何克服以现有技术存在的不足，使一个人的两个肩关节每个肩关节的三个自由度驱动电机的结构一体化，两个肩关节互共基体，让肩关节的大小与真人肩关节的大小相对应。同时，让两个肩关节构成一个整体结构，使得两个肩关节关节基体相互借用，以便缩小体积，使整个肩关节的大小接近真人，提供一种仿真智能机器人的肩关节总成，这就成了本发明的主要研究课题。
发明内容
本发明的目的就是要克服现有机器人肩关节体积相对较大，结构也复杂，仿真度低的不足，提供一种一个人两个肩关节构成一体的，两个肩关节基体相互借用的，体积小、仿真度高的一种仿真智能机器人的肩关节总成。
为实现以上的目的，本发明是通过以下技术方案来实现的。一种仿真智能机器人的肩关节总成，其特征在于整个肩关节总成包括肩背板、定位在肩背板内左右两边的前后摆电机托板、定位在肩背板内左右两侧的两个前后摆电机、两个手臂左右摆旋转一体化结构电机，所述两个手臂左右摆旋转一体化结构电机通过左右摆电机的两端输出轴定位在前后摆臂叉上，并通过前后摆臂叉分别定位在肩背板内左右两侧的两个前后摆电机的输出轴上，所述手臂左右摆旋转一体化结构电机，其外壳为一体化结构，手臂左右摆电机输出轴和手臂旋转电机输出轴互为垂直，所述肩背板上的中部开有缺口，以便于颈椎关节总成（另案申请）的安装，整个肩关节总成通过其上的前后摆电机托板定位在脊柱关节总成（另案申请）的顶椎上。
进一步的，为了增大输出扭矩和为了便于控制以上所述的三种电机均为带内置编码器带大减速比减速器的永磁交流伺服电机，其中左右摆电机为两端中心输出轴。
进一步的，为了实现大减速比以上所述的减速器可以是多级行星齿轮减速器或是摆线齿轮减速器。
进一步的，为了减轻重量以上所述的肩背板、前后摆臂叉、电机托板、各电机壳均采用铝合金或镁铝合金或碳酸纤维材料。
进一步的，以上所述的左右电机托板可以是左右分体式结构，也可以是一块整体。
从以上的技术方案中可知，本发明具有各自由度之间的基体相互借用如: 肩背板为一个整体左右两个肩关节共用，手臂左右摆旋转一体化结构电机，其外壳为一体化结构，减少了中间连接件，充分相互借用了彼此的基体压缩了空间，从而使得整体结构的大小上也与真人大小一致，加上仿真的硅胶外形，其主要材质采用铝合金或镁铝合金或碳酸纤维材料等。从而使得本发明具有结构紧凑简，仿真度高，重量轻，细腻逼真特点。
为了更好地说明本发明，下面结合具体的实施方式及其附图作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明一实施例的主视图。
图2是图1的A向视图。
图3是图1的A-A剖视图。
图4是图1的B-B剖视图。
图5是图4的C-C剖视图。
图6是图5的A局部放大图。
图中：1-左右摆电机；2-前后摆臂叉；3-肩背板；4-引线孔；5-仿真人硅胶外形；6-手臂旋转电机；7-旋转电机护套；8-手臂杆；9-左右摆电机输出轴；10-前后摆电机； 11-前后摆电机托板；12-手臂旋转电机输出轴；13-手臂杆轴套；14-颈椎关节总成；15-脊柱关节总的顶椎。
具体实施方式
从具体实施例的各图中可以清楚可看出，本发明包括肩背板3、定位在肩背板3内左右两边的前后摆电机托板11、定位在肩背板3内左右两侧的两个前后摆电机10、两个手臂左右摆旋转一体化结构电机，所述两个手臂左右摆旋转一体化结构电机通过左右摆电机1的两端输出轴9定位在前后摆臂叉2上，并通过前后摆臂叉2分别定位在肩背板3内左右两侧的两个前后摆电机10的输出轴上，左右摆电机输出轴9的中心设有引线孔4，手臂左右摆旋转一体化结构电机的控制线均由引线孔4进入，所述手臂左右摆旋转一体化结构电机，其外壳为一体化结构（参见图1和图2），手臂左右摆电机输出轴9和手臂旋转电机输出轴12互为垂直，所述肩背板3上的中部开有缺口，以便于颈椎关节总成14（另案申请）的安装，整个肩关节总成通过其上的前后摆电机托板11定位在脊柱关节总（另案申请）成的顶椎15上。为了增大输出扭矩和为了便于控制以上所述的左右摆电机1、手臂旋转电机6、前后摆电机10三种电机均为带内置编码器带大减速比减速器的永磁交流伺服电机，其中左右摆电机1为两端中心输出轴，其余的手臂旋转电机6、前后摆电机10为一端中心输出轴。为了实现大减速比以上所述的减速器是多级行星齿轮减速器。为了减轻重量以上所述的肩背板3、前后摆臂叉2、电机托板11、各电机壳均采用碳酸纤维材料。以上所述的左右电机托板11为左右分体式结构。
从以上具体的实施方式中可知，本发明具有结构紧凑简单，仿真度高，重量轻，一体化程度高的特点。
以上所列举的具体实施例仅仅是众多实施例的一种，无法一一列举。凡依本发明的保护范围所做的改进修改和修饰均属于本发明的保护范围，理应受到保护。

Claims (5)

1.一种仿真智能机器人的肩关节总成，其特征在于整个肩关节总成包括肩背板、定位在肩背板内左右两边的前后摆电机托板、定位在肩背板内左右两侧的两个前后摆电机、两个手臂左右摆旋转一体化结构电机，所述两个手臂左右摆旋转一体化结构电机通过左右摆电机的两端输出轴定位在前后摆臂叉上，并通过前后摆臂叉分别定位在肩背板内左右两侧的两个前后摆电机的输出轴上，所述手臂左右摆旋转一体化结构电机，其外壳为一体化结构，手臂左右摆电机输出轴和手臂旋转电机输出轴互为垂直，所述肩背板上的中部开有缺口，整个肩关节总成通过其上的前后摆电机托板定位在脊柱关节总成的顶椎上。
2.根据权利要求1所述的一种仿真智能机器人的肩关节总成，其特征在于以上所述的前后摆电机、手臂左右摆电机、手臂旋转电机均为带内置编码器带大减速比减速器的永磁交流伺服电机，其中手臂左右摆电机为两端中心输出轴，前后摆电机、手臂旋转电机为一端中心输出轴。
3.根据权利要求1所述的一种仿真智能机器人的肩关节总成，其特征在于以上所述的肩背板、前后摆臂叉、电机托板、各电机壳均采用铝合金或镁铝合金或碳酸纤维材料。
4.根据权利要求1所述的一种仿真智能机器人的肩关节总成，其特征在于以上所述的左右电机托板可以是左右分体式结构，也可以是一块整体。
5.根据权利要求2所述的一种仿真智能机器人的肩关节总成，其特征在于以上所述的减速器可以是多级行星齿轮减速器或是摆线齿轮减速器。
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