CN106363641B - 智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人技术领域，尤其是涉及一种智能机器人。包括机器人本体，所述的机器人本体底部设有两根对置的腿部，每根腿部与机器人本体之间设有能够驱动腿部左右摆动的第一关节，所述的第一关节和腿部之间设有能够驱动腿部相对于第一关节前后摆动的第二关节，所述的机器人本体顶部两侧均安装有手臂，所述的手臂通过能够驱动手臂周向转动的手臂旋转驱动组件和机器人本体相连，所述的手臂旋转驱动组件和手臂之间设有能够驱动手臂相对于手臂旋转驱动组件摆动的第三关节。与现有的技术相比，本智能机器人的优点在于：设计合理，结构简单，灵活度高。

Description

智能机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其是涉及一种智能机器人。

背景技术

传统的人形机器人主要有以下两种：一类是采用通用模块如韩国等采用模块化零部件及舵机搭建的线性机器人,优点是可根据需要搭建不同形状机器人,如类人形、类昆虫形等,缺点是类人程度差拆卸方式也不能做到即插即用,自由度受控制板控制端口限制,一般用于力学模型、控制模型或仿生研究等。另外一类是日本的早稻田大学工、日本产业技术综合研究所、本田公司P2机器人以及市场上较多见的迎宾机器人、娱乐机器人等,主要用于对人的外形、行为进行高度仿真,一般采用主控板对所有部件如头部、胳膊、双腿进行控制,不能扩展,此外调试、维修很不方便。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单，灵活度高的适用于机器人的防夹结构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本智能机器人，其特征在于，包括机器人本体，所述的机器人本体底部设有两根对置的腿部，每根腿部与机器人本体之间设有能够驱动腿部左右摆动的第一关节，所述的第一关节和腿部之间设有能够驱动腿部相对于第一关节前后摆动的第二关节，所述的机器人本体顶部两侧均安装有手臂，所述的手臂通过能够驱动手臂周向转动的手臂旋转驱动组件和机器人本体相连，所述的手臂旋转驱动组件和手臂之间设有能够驱动手臂相对于手臂旋转驱动组件摆动的第三关节。

在上述的智能机器人中，所述的腿部包括L型支架，所述的L型支架上端和第二关节相连，所述L型支架下端与脚部之间设有能够驱动脚部相对于L型支架前后摆动的第四关节，所述的第四关节与脚部之间设有能够使脚部相对于第四关节前后摆动的第五关节，所述的第五关节与脚部之间设有能够使脚部相对于第五关节左右摆动的第六关节。

在上述的智能机器人中，所述第一关节的第一U形支架与安装在机器人本体底部能够驱动第一U形支架左右摆动的第一驱动器相连，所述的第一U形支架与第二关节的第二U形支架固定，所述第二关节的第二驱动器壳体固定在L型支架上端，所述的L型支架下端固定有所述第四关节的第四驱动器壳体，所述的第四驱动器两端输出轴分别通过腿部驱动板与第五关节的第五驱动器壳体相连，所述的第五驱动器两端输出轴安装在第五U形支架上，所述的第五U形支架与第六关节的第六U形支架固定，所述的第六U形支架与第六驱动器输出轴相连，所述的第六驱动器固定在脚部上。

在上述的智能机器人中，所述的手臂旋转驱动组件输出轴与第三关节的第三U形支架相连，所述的第三U形支架与第三驱动器两端输出轴相连，所述的第三驱动器两侧通过手臂驱动板与手臂驱动器相连，所述的手臂驱动板一端和第三驱动器壳体固连，另一端与手臂驱动器输出轴相连，所述的手臂驱动器上还安装有机械手。

在上述的智能机器人中，所述的第一U形支架、第二U形支架、第三U形支架、第五U形支架和第六U形支架两端分别具有用于穿设输出轴的端板，在各自外端的端板外侧以及手臂驱动板和腿部驱动板上均安装有用于罩设输出轴的罩体，所述的端板以及手臂驱动板和腿部驱动板分别通过卡扣结构与各自的罩体相连。

在上述的智能机器人中，所述的卡扣结构包括分别设置在端板手臂驱动板和腿部驱动板沿侧缘处的若干卡槽，所述的罩体内侧壁上设有能够与各自端板以及手臂驱动板和腿部驱动板侧部相匹配的台阶，所述的台阶上设有若干能够和卡槽相匹配便于端板、手臂驱动板和腿部驱动板与各自罩体卡接的卡体，所述的卡槽和卡体一一对应。

在上述的智能机器人中，所述的端板、手臂驱动板和腿部驱动板两端上沿侧缘处均设有两个卡槽，且两端上的两个卡槽分别位于各自端板、手臂驱动板和腿部驱动板两侧，且每端的两个卡槽互相对称。

在上述的智能机器人中，所述的第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节和第六关节上均设有防夹手结构。

在上述的智能机器人中，所述的防夹手结构包括分别设置在第一U形支架、第二U形支架、第三U形支架、第五U形支架和第六U形支架的各自底板两侧的防夹挡板，所述的第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、第五驱动器和第六驱动器与各自的防夹挡板之间留有第一摆动间隙。

在上述的智能机器人中，所述的第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、第五驱动器、第六驱动器、手臂驱动器和手臂旋转驱动组件均与控制电路相连，所述的控制电路上连接有语音交互模块以及头部动作模块，在控制电路上还连接有无线模块与有线模块。

与现有的技术相比，本智能机器人的优点在于：设计合理，结构简单，灵活度高。2、拆装便利，安装时，仅通过外力即可进行紧固安装，整体结构紧凑，无晃动，简单方便；拆卸时，仅需通过对撬口稍稍撬动，即可完成拆卸工作。3、设计合理，降低受伤风险。4、在保证稳定性的同时，安全性、稳定性得以提升，同时装配方式保持不变，结构更加紧凑，使用更加安全，伤害风险极大降低，为后续改进保留了极大的空间。

附图说明

图1是本发明提供的主视结构示意图。

图2是本发明提供的左视结构示意图。

图3是本发明提供的俯视结构示意图。

图4是本发明提供的内部结构示意图。

图5是本发明中卡扣结构的结构示意图。

图6是本发明中卡扣结构的另一视角的结构示意图。

图7是本发明中卡扣结构的另一状态安装结构示意图。

图8是本发明中防夹手结构的结构示意图。

图9是本发明中防夹手结构的安装结构示意图。

图10是图9中B-B处的剖视结构示意图。

图11是本发明提供的框图。

图中，机器人本体1、腿部、第一关节11、第二关节12、手臂3、手臂旋转驱动组件4、端板5、第三关节13、L型支架21、第四关节14、第五关节15、第六关节16、第一驱动器112、第二驱动器122、第三驱动器132、第四驱动器141、第五驱动器151、第六驱动器162、手臂驱动器171、第一U形支架111、第二U形支架121、第三U形支架131、第五U形支架151和第六U形支架161、手臂驱动板17、机械手172、罩体6、卡扣结构7、腿部驱动板142、卡槽71、台阶61、卡体62、定位凸体721、定位结构72、定位槽722、定位槽722、凸起51、凹陷611、撬口6a、台阶61、防夹手结构8、防夹挡板81、第一摆动间隙82、开口811、第二摆动间隙83、底板9、控制电路10、语音交互模块101、头部动作模块102、无线模块103、有线模块104、脚部22、过度圆弧8a。

具体实施方式

如图1-11所示，本智能机器人，包括机器人本体1，机器人本体1底部设有两根对置的腿部2，每根腿部2与机器人本体1之间设有能够驱动腿部2左右摆动的第一关节11，第一关节11和腿部2之间设有能够驱动腿部2相对于第一关节11前后摆动的第二关节12，机器人本体1顶部两侧均安装有手臂3，手臂3通过能够驱动手臂3周向转动的手臂旋转驱动组件4和机器人本体1相连，手臂旋转驱动组件4和手臂3之间设有能够驱动手臂3相对于手臂旋转驱动组件4摆动的第三关节13。

腿部2包括L型支架21，L型支架21上端和第二关节12相连，所述L型支架21下端与脚部22之间设有能够驱动脚部22相对于L型支架21前后摆动的第四关节14，第四关节14与脚部22之间设有能够使脚部22相对于第四关节14前后摆动的第五关节15，第五关节15与脚部22之间设有能够使脚部22相对于第五关节15左右摆动的第六关节16。

第一关节11的第一U形支架111与安装在机器人本体1底部能够驱动第一U形支架111左右摆动的第一驱动器112相连，第一U形支架111与第二关节12的第二U形支架121固定，所述第二关节12的第二驱动器122壳体固定在L型支架21上端，L型支架21下端固定有所述第四关节14的第四驱动器141壳体，第四驱动器141两端输出轴分别通过腿部驱动板142与第五关节15的第五驱动器151壳体相连，第五驱动器151两端输出轴安装在第五U形支架152上，第五U形支架152与第六关节16的第六U形支架161固定，第六U形支架161与第六驱动器162输出轴相连，第六驱动器162固定在脚部22上。

手臂旋转驱动组件4输出轴与第三关节13的第三U形支架131相连，第三U形支架131与第三驱动器132两端输出轴相连，第三驱动器132两侧通过手臂驱动板17与手臂驱动器171相连，手臂驱动板17一端和第三驱动器132壳体固连，另一端与手臂驱动器171输出轴相连，手臂驱动器171上还安装有机械手172。

第一U形支架111、第二U形支架121、第三U形支架131、第五U形支架151和第六U形支架161两端分别具有用于穿设输出轴的端板5，在各自外端的端板5外侧以及手臂驱动板17和腿部驱动板142上均安装有用于罩设输出轴的罩体6，端板5以及手臂驱动板17和腿部驱动板142分别通过卡扣结构7与各自的罩体6相连，罩体6侧部开设有撬口6a，且撬口6a开设有至少一个。显然的，撬口6a还可以用于对输出轴加注润滑油，方便后续的维护。

卡扣结构7包括分别设置在端板5、手臂驱动板17和腿部驱动板142沿侧缘处的若干卡槽71，罩体6内侧壁上设有能够与各自端板5以及手臂驱动板17和腿部驱动板142侧部相匹配的台阶61，台阶61上设有若干能够和卡槽71相匹配便于端板5、手臂驱动板17和腿部驱动板142与各自罩体2卡接的卡体62，所述的卡槽71和卡体62一一对应。

端板5两端上沿侧缘处均设有两个卡槽71，且两端上的两个卡槽71分别位于端板5两侧，端板5端部的两个卡槽71互相对称端板5上位于截面呈半圆状的一端上的两个卡槽71轴心线之间形成的夹角小于180度，端板5与罩体6之间还设有定位结构72。

定位结构72包括设置在罩体6上的至少一个定位凸体721，所述的端板5上开设有至少一个能够与定位凸体721配合的定位槽722，所述的定位凸体721和定位槽722一一对应；罩体6上设有两个定位凸体721且定位凸体721分别位于罩体6中部两侧的所述台阶61上，两个定位槽722分别开设在端板5中部两侧与定位凸体721相匹配；卡槽71位于端板5的一侧，在另一侧设有一体成型用于形成所述卡槽71的凸起51，所述的台阶61上设有能够和凸起51配合的凹陷611。

端板5、手臂驱动板17和腿部驱动板142两端上沿侧缘处均设有两个卡槽71，且两端上的两个卡槽71分别位于各自端板5、手臂驱动板17和腿部驱动板142两侧，且每端的两个卡槽71互相对称，第一关节11、第二关节12、第三关节13、第四关节14、第五关节15和第六关节16上均设有防夹手结构8。

防夹手结构8包括分别设置在第一U形支架111、第二U形支架121、第三U形支架131、第五U形支架151和第六U形支架161的各自底板9两侧的防夹挡板81，第一驱动器112、第二驱动器122、第三驱动器132、第四驱动器141、第五驱动器151和第六驱动器162与各自的防夹挡板81之间留有第一摆动间隙82。第一U形支架111、第二U形支架121、第三U形支架131、第五U形支架151和第六U形支架161的结构相同，不仅能降低制造成本，更节省了安装时间等。

作为优选的，防夹挡板81呈弧形且拱面朝上，防夹挡板81外侧与底板9外侧相连且连为一体式结构，防夹挡板81内侧接近或抵靠在底板9底面，防夹挡板81上开设有便于旋转固定螺母的开口811，所述的开口811位于防夹挡板81内侧，两块防夹挡板81之间具有第二摆动间隙83。第一驱动器112、第二驱动器122、第三驱动器132、第四驱动器141、第五驱动器151、第六驱动器162、手臂驱动器171与对应的防夹挡板81一端的两侧上均具有过度圆弧8a。

第一驱动器112、第二驱动器122、第三驱动器132、第四驱动器141、第五驱动器151、第六驱动器162、手臂驱动器171和手臂旋转驱动组件4均与控制电路10相连，控制电路10上连接有语音交互模块101以及头部动作模块102，在控制电路10上还连接有无线模块103与有线模块104。第一驱动器112、第二驱动器122、第三驱动器132、第四驱动器141、第五驱动器151、第六驱动器162、手臂驱动器171和手臂旋转驱动组件4包括伺服控制舵机；头部动作模块102包括头部活动驱动装置，在头部上还安装有显示屏、摄像头等人机交互装置，在显示屏上能够显示表情等交互数据。

作为优选的，伺服控制舵机型号相同。

控制电路10能够通过无线模块103或有线模块104与PC端或移动终端等装置连接；

较优的，PC端开发软件使用可视化编程，降低编程难度，适应不同开发人员的使用。

较优的，PC端开发软件不仅可以用于机器人后续的动作开发，也可用于机器人教学任务的使用。

较优的，自主研发的移动终端APP软件，包括安卓版和IOS版。

较优的，移动终端APP软件可实现机器人的控制、编程、开发等功能。

较优的，移动终端APP软件，配有三维视图，并连接动作商城、动作实时更新。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机器人本体1、腿部、第一关节11、第二关节12、手臂3、手臂旋转驱动组件4、端板5、第三关节13、L型支架21、第四关节14、第五关节15、第六关节16、第一驱动器112、第二驱动器122、第三驱动器132、第四驱动器141、第五驱动器151、第六驱动器162、手臂驱动器171、第一U形支架111、第二U形支架121、第三U形支架131、第五U形支架151和第六U形支架161、手臂驱动板17、机械手172、罩体6、卡扣结构7、腿部驱动板142、卡槽71、台阶61、卡体62、定位凸体721、定位结构72、定位槽722、定位槽722、凸起51、凹陷611、撬口6a、台阶61、防夹手结构8、防夹挡板81、第一摆动间隙82、开口811、第二摆动间隙83、底板9、控制电路10、语音交互模块101、头部动作模块102、无线模块103、有线模块104、脚部22、过度圆弧8a等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种智能机器人，其特征在于，包括机器人本体(1)，所述的机器人本体(1)底部设有两根对置的腿部(2)，每根腿部(2)与机器人本体(1)之间设有能够驱动腿部(2)左右摆动的第一关节(11)，所述的第一关节(11)和腿部(2)之间设有能够驱动腿部(2)相对于第一关节(11)前后摆动的第二关节(12)，所述的机器人本体(1)顶部两侧均安装有手臂(3)，所述的手臂(3)通过能够驱动手臂(3)周向转动的手臂旋转驱动组件(4)和机器人本体(1)相连，所述的手臂旋转驱动组件(4)和手臂(3)之间设有能够驱动手臂(3)相对于手臂旋转驱动组件(4)摆动的第三关节(13)；所述的腿部(2)包括L型支架(21)，所述的L型支架(21)上端和第二关节(12)相连，所述L型支架(21)下端与脚部(22)之间设有能够驱动脚部(22)相对于L型支架(21)前后摆动的第四关节(14)，所述的第四关节(14)与脚部(22)之间设有能够使脚部(22)相对于第四关节(14)前后摆动的第五关节(15)，所述的第五关节(15)与脚部(22)之间设有能够使脚部(22)相对于第五关节(15)左右摆动的第六关节(16)；所述第一关节(11)的第一U形支架(111)与安装在机器人本体(1)底部能够驱动第一U形支架(111)左右摆动的第一驱动器(112)相连，所述的第一U形支架(111)与第二关节(12)的第二U形支架(121)固定，所述第二关节(12)的第二驱动器(122)壳体固定在L型支架(21)上端，所述的L型支架(21)下端固定有所述第四关节(14)的第四驱动器(141)壳体，所述的第四驱动器(141)两端输出轴分别通过腿部驱动板(142)与第五关节(15)的第五驱动器(151)壳体相连，所述的第五驱动器(151)两端输出轴安装在第五U形支架(152)上，所述的第五U形支架(152)与第六关节(16)的第六U形支架(161)固定，所述的第六U形支架(161)与第六驱动器(162)输出轴相连，所述的第六驱动器(162)固定在脚部(22)上；所述的手臂旋转驱动组件(4)输出轴与第三关节(13)的第三U形支架(131)相连，所述的第三U形支架(131)与第三驱动器(132)两端输出轴相连，所述的第三驱动器(132)两侧通过手臂驱动板(17)与手臂驱动器(171)相连，所述的手臂驱动板(17)一端和第三驱动器(132)壳体固连，另一端与手臂驱动器(171)输出轴相连，所述的手臂驱动器(171)上还安装有机械手(172)；所述的第一U形支架(111)、第二U形支架(121)、第三U形支架(131)、第五U形支架(152 )和第六U形支架(161)两端分别具有用于穿设输出轴的端板(5)，在各自外端的端板(5)外侧以及手臂驱动板(17)和腿部驱动板(142)上均安装有用于罩设输出轴的罩体(6)，所述的端板(5)以及手臂驱动板(17)和腿部驱动板(142)分别通过卡扣结构(7)与各自的罩体(6)相连。

2.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述的卡扣结构(7)包括分别设置在端板(5)、手臂驱动板(17)和腿部驱动板(142)沿侧缘处的若干卡槽(71)，所述的罩体(6)内侧壁上设有能够与各自端板(5)以及手臂驱动板(17)和腿部驱动板(142)侧部相匹配的台阶(61)，所述的台阶(61)上设有若干能够和卡槽(71)相匹配便于端板(5)、手臂驱动板(17)和腿部驱动板(142)与各自罩体(6 )卡接的卡体(62)。

3.根据权利要求2所述的智能机器人，其特征在于，所述的端板(5)、手臂驱动板(17)和腿部驱动板(142)两端上沿侧缘处均设有两个卡槽(71)，且两端上的两个卡槽(71)分别位于各自端板(5)、手臂驱动板(17)和腿部驱动板(142)两侧，且每端的两个卡槽(71)互相对称。

4.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述的第一关节(11)、第二关节(12)、第三关节(13)、第四关节(14)、第五关节(15)和第六关节(16)上均设有防夹手结构(8)。

5.根据权利要求4所述的智能机器人，其特征在于，所述的防夹手结构(8)包括分别设置在第一U形支架(111)、第二U形支架(121)、第三U形支架(131)、第五U形支架(152 )和第六U形支架(161)的各自底板(9)两侧的防夹挡板(81)，所述的第一驱动器(112)、第二驱动器(122)、第三驱动器(132)、第四驱动器(141)、第五驱动器(151)和第六驱动器(162)与各自的防夹挡板(81)之间留有第一摆动间隙(82)。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的智能机器人，其特征在于，所述的第一驱动器(112)、第二驱动器(122)、第三驱动器(132)、第四驱动器(141)、第五驱动器(151)、第六驱动器(162)、手臂驱动器(171)和手臂旋转驱动组件(4)均与控制电路(10)相连，所述的控制电路(10)上连接有语音交互模块(101)以及头部动作模块(102)，在控制电路(10)上还连接有无线模块(103)与有线模块(104)。