CN107571280A - 一种可编程的仿真人体关节 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可编程的仿真人体关节，包括有仿真手，所述仿真手的手指关节间通过鱼线连接，在所述手指与手背连接部位设置有安装槽用来放置微型制动器，所述鱼线连接在微型制动器上，由所述微型制动器的伸缩来控制手指关节的弯曲度，在所述仿真手的手腕部位设置有三个不同的孔位分别用来安装电源适配器插头进口、USB接口、I2C总线接口，在所述仿真手的手背处设置有安装槽用来放置主控板，所主控板与各微型制动器相连接；通过使用鱼线来连接手指关节以实现灵活运动，可以根据编译不同的程序来控制想要实现的现象。

Description

一种可编程的仿真人体关节

技术领域

本发明涉及仿真机器人技术领域，尤其涉及一种可编程的仿真人体关节。

背景技术

仿人机器人是当今机器人爱好者研究之一，仿人机器人一直是我国机器人领域的研究热点，因此机器人的灵活度也备受关注。工业机器人根据输出运动形式的不同可以分为：移动关节和转动关节；根据传动机构的不同可以分为：齿轮转动、连杆传动和摆线针轮减速传动；根据驱动器器形式可分为：电驱动关节、气压驱动关节、液压驱动关节等。这一些列关节当然也存在着一定的弊端，其基本材料均为金属，导致机器人承载的质量上存在着一定的问题，同时齿轮间的摩擦也对关节的灵活度带来了影响，因此，需要设计一种低成本、可编程的仿真人体关节尤为重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可编程的仿真人体关节，通过使用鱼线来连接手指关节以实现灵活运动，以解决现有仿真手使用效率低下的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种可编程的仿真人体关节，包括有仿真手，所述仿真手的手指关节间通过鱼线连接，在所述手指与手背连接部位设置有安装槽用来放置微型制动器，所述鱼线连接在微型制动器上，由所述微型制动器的伸缩来控制手指关节的弯曲度，在所述仿真手的手腕部位设置有三个不同的孔位分别用来安装电源适配器插头进口、USB接口、I2C总线接口，在所述仿真手的手背处设置有安装槽用来放置主控板，所主控板与各微型制动器相连接。

进一步改进在于：所述主控板上设置有ATMEGA2560主控芯片、微型制动器的驱动模块、USB控制芯片、复位按键和电源适配器，所述微型制动器驱动模块用来控制微型制动器的运动，关节的活动依靠微型制动器控制，所述USB控制芯片用来为串口提供驱动，所述电源适配器为微型制动器提供驱动，并需要通过程序来控制每个微型制动器来实现关节的活动，以及各种动，可以根据编译不同的程序来控制想要实现的现象。

进一步改进在于：通过微型制动器的伸缩来控制每个关节的弯曲度，微控制器的伸缩范围为0-100，5度自由度。

进一步改进在于：所述仿真手的材料为3D打印材料，并利用3D打印技术来制作仿真手。

本发明的有益效果是：本可编程的仿真人体关节采用的方案是，整体结构包括外壳和关节间的连接，均采用高精度3D打印技术，有效的控制其成本问题，以及一些现有金属关节质量过大的问题，控制方面采用主控板和高精度微型制动器控制关节，有效的控制了其成本以及关节的灵活度以及减速传动的问题，电源方面可采用锂电池供电，电池设计可拆卸，经测试可满足使用者一天的正常使用时间，拆卸预装配方面，各个部位采用一键安装与拆卸，装配非常方便、简单。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明控制流程图。

其中：1-仿真手，2-手指，3-鱼线，4-安装槽，5-微型制动器，6-孔位，7-放置槽，8-主控板，9-ATMEGA2560主控芯片，10-微型制动器驱动模块，11- USB控制芯片，12-复位按键，13-电源适配器。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1、2所示，本实施例提供了一种可编程的仿真人体关节，包括有仿真手1，所述仿真手1的手指2关节间通过鱼线3连接，在所述手指2与手背连接部位设有安装槽4用来放置微型制动器5，所述鱼线3连接在微型制动器5上，由所述微型制动器5的伸缩来控制手指2关节的弯曲度，在所述仿真手1的手腕部位设置有三个不同的孔位6分别用来安装电源适配器插头进口、USB接口、I2C总线接口，在所述仿真手1的手背处设置有放置槽7用来放置主控板8，所主控板8与各微型制动器5相连接。所述主控板8上设置有ATMEGA2560主控芯片9、微型制动器驱动模块10、USB控制芯片11、复位按键12和电源适配器13，所述微型制动器驱动模块10用来控制微型制动器的运动，所述USB控制芯片11用来为串口提供驱动，所述电源适配器13为微型制动器提供驱动，并需要通过程序来控制每个微型制动器来实现关节的活动，以及各种动。通过微型制动器5的伸缩来控制每个关节的弯曲度，微控制器的伸缩范围为0-100，5度自由度。所述仿真手1的材料为3D打印材料，并利用3D打印技术来制作仿真手。

本可编程的仿真人体关节采用的方案是，整体结构包括外壳和关节间的连接，均采用高精度3D打印技术，有效的控制其成本问题，以及一些现有金属关节质量过大的问题，控制方面采用主控板和高精度微型制动器控制关节，有效的控制了其成本以及关节的灵活度以及减速传动的问题，电源方面可采用锂电池供电，电池设计可拆卸，经测试可满足使用者一天的正常使用时间，拆卸预装配方面。

Claims (4)

1.一种可编程的仿真人体关节，其特征在于：包括有仿真手（1），所述仿真手（1）的手指（2）关节间通过鱼线（3）连接，在所述手指（2）与手背连接部位设有安装槽（4）用来放置微型制动器（5），所述鱼线（3）连接在微型制动器（5）上，由所述微型制动器（5）的伸缩来控制手指（2）关节的弯曲度，在所述仿真手（1）的手腕部位设置有三个不同的孔位（6）分别用来安装电源适配器插头进口、USB接口、I2C总线接口，在所述仿真手（1）的手背处设置有放置槽（7）用来放置主控板（8），所主控板（8）与各微型制动器（5）相连接。

2.如权利要求1所述的一种可编程的仿真人体关节，其特征在于：所述主控板（8）上设置有ATMEGA2560主控芯片（9）、微型制动器驱动模块（10）、USB控制芯片（11）、复位按键（12）和电源适配器（13），所述微型制动器驱动模块（10）用来控制微型制动器的运动，所述USB控制芯片（11）用来为串口提供驱动，所述电源适配器（13）为微型制动器提供驱动，并需要通过程序来控制每个微型制动器来实现关节的活动，以及各种动。

3.如权利要求1所述的一种可编程的仿真人体关节，其特征在于：通过微型制动器（5）的伸缩来控制每个关节的弯曲度，微控制器的伸缩范围为0-100，5度自由度。

4.如权利要求1所述的一种可编程的仿真人体关节，其特征在于：所述仿真手（1）的材料为3D打印材料，并利用3D打印技术来制作仿真手。