CN106426263B - 一种仿真智能机器人的髋关节总成 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种仿真智能机器人的髋关节总成。其特征在于整个髋关节总成包括髋关节基架、定位在髋关节基架内左右两边侧板的大腿前后摆电机、定位在两个大腿前后摆电机输出轴上的转叉、两个大腿左右摆旋转一体化结构电机，所述两个大腿左右摆旋转一体化结构电机通过左右摆电机的两端中心输出轴定位在转叉上，并通过转叉分别定位在两个大腿前后摆电机的输出轴上，所述大腿左右摆旋转一体化结构电机，其外壳为一体化结构，大腿左右摆电机输出轴和大腿旋转电机输出轴互为垂直，整个髋关节总成通过其上的髋关节基架与脊椎关节总成的尾椎相互连接。本发明具有结构紧凑简，仿真度高，重量轻，细腻逼真特点。
Description
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髋关节总成。
背景技术
在现有技术的机器人领域中，有关髋关节的结构很多。但大多数都采用舵机做关节，一个人有两个髋关节每个髋关节有三个自由度，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髋关节，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，其机器人的髋关节也相对较大，结构也复杂。这就使得无法做到与真人髋关节的大小相对应，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，使一个人的两个髋关节的每个髋关节的三个自由度驱动电机的结构一体化，两个髋关节互共基体。同时，让两个髋关节构成一个整体结构，使得两个髋关节的关节基体相互借用，以便缩小体积，使整个髋关节的大小与真人髋关节的大小对应，提供一种仿真智能机器人的髋关节总成，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髋关节体积相对较大，结构也复杂，仿真度低的不足，提供一种一个人两髋肩关节构成一体的，两个髋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髋关节总成。
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髋关节总成，其特征在于整个髋关节总成包括髋关节基架、定位在髋关节基架内左右两边侧板的大腿前后摆电机、定位在两个大腿前后摆电机输出轴上的转叉、两个大腿左右摆旋转一体化结构电机，所述两个大腿左右摆旋转一体化结构电机通过左右摆电机的两端中心输出轴定位在转叉上，并通过转叉分别定位在两个大腿前后摆电机的输出轴上，所述大腿左右摆旋转一体化结构电机，其外壳为一体化结构，大腿左右摆电机输出轴和大腿旋转电机输出轴互为垂直，整个髋关节总成通过其上的髋关节基架与脊椎关节总成（另案申请）的尾椎相互连接。
进一步的，所述髋关节基架由左右两块侧板、中间隔板、后托板、前托板构成，左右两块侧板中间开有过轴孔，大腿前后摆电机的输出轴穿过过轴孔并用紧固件将大腿前后摆电机定位在左右两块侧板上，所述中间隔板开有三组螺钉孔和一个过轴孔分别用来安装脊椎关节总成（另案申请）的左右前后弯腰电机，前托板的中间开有一长条孔用于让位脊椎关节总成（另案申请）前后弯腰拉线的过渡轮，整个髋关节总成通过髋关节基架的中间隔板与脊椎关节总成（另案申请）的尾椎相互连接。
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，其中大腿左右摆电机为两端中心输出轴，大腿旋转电机和大腿前后摆电机为一端中心输出轴。
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髋关节基架、转叉、各电机壳均采用铝合金或镁铝合金或碳酸纤维材料。
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: 髋关节基架为一个整体左右两个髋关节共用，大腿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单，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俯视图。
图4是图1的A-A剖视图。
图5是图2的B向视图。
图6是图1的A局部放大图。
图中：1-大腿前后摆电机；2-转叉；3-大腿左右摆电机；4-左右摆电机输出轴；5-引线孔；6-大腿旋转电机；7-旋转电机护套；8-大腿杆；9-髋关节基架；10-仿真人硅胶外形；11-过渡轮让位孔；12-后托板；13-中间隔板；14-侧板；15-中间隔板过轴孔；16-螺钉孔；17-大腿杆轴套；18-旋转电机输出轴；19-前后摆电机输出轴。
具体实施方式
从具体实施例的各图中可以清楚可看出，本发明包括髋关节基架9、定位在髋关节基架9内左右两边侧板14的大腿前后摆电机1、定位在两个大腿前后摆电机输出轴19上的转叉2、两个大腿左右摆电机3和大腿旋转电机6为一体化结构电机，所述两个大腿左右摆电机3和大腿旋转电机6为一体化结构电机通过左右摆电机的两端中心输出轴4定位在转叉2上，并通过转叉2分别定位在两个大腿前后摆电机1的输出轴19上，所述大腿左右摆旋转一体化结构电机，其外壳为一体化结构，大腿左右摆电机输出轴4和大腿旋转电机输出轴18互为垂直，所述髋关节基架9由左右两块侧板14、中间隔板13、后托板12、前托板构成，左右两块侧板14中间开有过轴孔，大腿前后摆电机1的输出轴19穿过过轴孔并用紧固件将大腿前后摆电机1定位在左右两块侧板14上，所述中间隔板13开有三组螺钉孔16和一个过轴孔15分别用来安装脊椎关节总成（另案申请）的左右前后弯腰电机，前托板的中间开有一长条过渡轮让位孔11，用于让位脊椎关节总成（另案申请）前后弯腰拉线的过渡轮，整个髋关节总成通过髋关节基架9的中间隔板13与脊椎关节总成（另案申请）的尾椎相互连接。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，其中大腿左右摆电机3为两端中心输出轴，大腿旋转电机6和大腿前后摆电机1为一端中心输出轴。为了实现大减速比以上所述的减速器为多级行星齿轮减速器。为了减轻重量以上所述的髋关节基架9、转叉2、各电机壳均采用碳酸纤维材料。从以上具体的实施方式中可知，本发明具有各自由度之间的基体相互借用如: 髋关节基架9为一个整体左右两个髋关节共用，大腿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10，其材质采用碳酸纤维材料。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。
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髋关节总成，其特征在于整个髋关节总成包括髋关节基架、定位在髋关节基架内左右两边侧板的大腿前后摆电机、定位在两个大腿前后摆电机输出轴上的转叉、两个大腿左右摆旋转一体化结构电机，所述两个大腿左右摆旋转一体化结构电机通过左右摆电机的两端中心输出轴定位在转叉上，并通过转叉分别定位在两个大腿前后摆电机的输出轴上，所述大腿左右摆旋转一体化结构电机，其外壳为一体化结构，大腿左右摆电机输出轴和大腿旋转电机输出轴互为垂直，整个髋关节总成通过其上的髋关节基架与脊椎关节总成的尾椎相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种仿真智能机器人的髋关节总成，其特征在于所述髋关节基架由左右两块侧板、中间隔板、后托板、前托板构成，左右两块侧板中间开有过轴孔，大腿前后摆电机的输出轴穿过过轴孔并用紧固件将大腿前后摆电机定位在左右两块侧板上，所述中间隔板开有三组螺钉孔和一个过轴孔，前托板的中间开有一长条孔，整个髋关节总成通过髋关节基架的中间隔板与脊椎关节总成的尾椎相互连接。
3.根据权利要求1所述的一种仿真智能机器人的髋关节总成，其特征在于以上所述的大腿前后摆电机、大腿左右摆电机、大腿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，其中大腿左右摆电机为两端中心输出轴，大腿旋转电机和大腿前后摆电机为一端中心输出轴。
4.根据权利要求3所述的一种仿真智能机器人的髋关节总成，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。
5.根据权利要求1所述的一种仿真智能机器人的髋关节总成，其特征在于所述的髋关节基架、转叉、各电机壳均采用铝合金或镁铝合金或碳酸纤维材料。
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