CN108818527A - 一种仿真机器人腿部装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种仿真机器人腿部装置，包括腿部装置本体以及驱动所述腿部装置本体的第一驱动单元和第二驱动单元，所述腿部装置本体包括胯部骨架、第一运动机构和第二运动机构，所述胯部骨架一端与第一运动机构铰接，另一端与第二运动机构可转动连接，所述的第一驱动单元与第一运动机构相连接并驱动第一运动机构做线性运动，实现仿真机器人腿部装置左右摆动动作，所述的第二驱动单元与第二运动机构相连接并驱动第二运动机构做旋转运动，实现仿真机器人腿部装置扭转动作，此装置控制简单并能逼真的体现仿真人的身体动作，从而满足高效果低成本的仿真机器人需求。

Description

一种仿真机器人腿部装置
技术领域
本发明涉及一种机器人装置，更具体地说是指一种仿真机器人腿部装置。
背景技术
当今流行的新一代主题公园中采用了大量的娱乐机器人来营造各种气氛，尤其是高仿真机器人，可带给游客新奇、刺激、难忘的游乐体验，提高主题公园的品质和知名度，以吸引更多的游客去参观游玩。
然而这些仿真机器人大多数腿部动作都比较生硬，因为现有技术想实现逼真的腿部动作需要在腿部设计多个运动自由度，这样不进增加了成本，还增加了控制实现难度。随着新一代主题公园的发展，对高仿真机器人需求越来越多，复杂多自由度机器人腿部运动结构难以满足成本需求，因此需要更为精巧且动作逼真的机器人腿部装置来满足高效果低成本的仿真机器人需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种仿真机器人腿部装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种仿真机器人腿部装置，包括腿部装置本体以及驱动所述腿部装置本体的第一驱动单元和第二驱动单元，所述腿部装置本体包括胯部骨架、第一运动机构和第二运动机构，所述胯部骨架一端与第一运动机构铰接，另一端与第二运动机构可转动连接，所述的第一驱动单元与第一运动机构相连接并驱动第一运动机构做线性运动，实现仿真机器人腿部装置左右摆动动作，所述的第二驱动单元与第二运动机构相连接并驱动第二运动机构做旋转运动，实现仿真机器人腿部装置扭转动作。
其进一步技术方案为：所述第一运动机构包括第一关节组件和第一骨架，所述第一关节组件与第一骨架相连接，所述第二运动机构包括第二关节组件和第二骨架，所述第二关节组件与第二骨架相连接。
其进一步技术方案为：述第一关节组件包括第一铰链座和第一关节座，所述第一铰链座与所述第一关节座通过销轴连接，所述第一关节座上设置有轴承，所述第一骨架通过轴承与所述第一关节座连接，所述第一关节座与所述第一驱动单元连接。
其进一步技术方案为：所述第二关节组件包括旋转轴、第二铰链座、第二关节座，所述旋转轴两端分别与轴承连接，所述旋转轴与所述驱动单元连接，所述第二铰链座安装于所述旋转轴，所述第二铰链座与所述第二关节座通过销轴连接，所述第二关节座上设置有轴承，所述第二骨架通过轴承与所述第二关节座连接。
其进一步技术方案为：所述第一骨架通过销轴与所述胯部骨架铰接，所述第二骨架通过十字节与所述胯部骨架转动连接。
其进一步技术方案为：还包括用于控制所述第一驱动单元和第二驱动单元的控制器。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明一种仿真机器人腿部装置通过胯部骨架一端与第一运动机构铰接，另一端与第二运动机构可转动连接，组成空间连杆机构，第一驱动单元驱动第一运动机构做线性运动，实现仿真机器人腿部装置左右摆动动作，第二驱动单元驱动第二运动机构做旋转运动，实现仿真机器人腿部装置扭转动作，两个驱动单元组合驱动可实现一定范围内的组合姿态，此装置控制简单并能逼真的体现仿真人的身体动作，从而满足高效果低成本的仿真机器人需求。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明一种仿真机器人腿部装置的结构示意图；
图2为本发明一种仿真机器人腿部装置实现摆动动作的结构示意图；
图3为本发明一种仿真机器人腿部装置实现扭转动作的结构示意图。
附图标记
10 胯部骨架 11 销轴
12 第一骨架 13 十字节
14 第二骨架 20 第一关节组件
21 第一关节座 22 第一铰链座
23 轴承 30 第二关节组件
31 第二关节座 32 第二铰链座
33 旋转轴 40 第一驱动单元
50 第二驱动单元 121 第一段骨架
122 第二段骨架
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图1到图3所示，一种仿真机器人腿部装置，包括腿部装置本体以及驱动腿部装置本体的第一驱动单元40和第二驱动单元50，腿部装置本体包括胯部骨架10、第一运动机构和第二运动机构，胯部骨架10一端与第一运动机构铰接，另一端与第二运动机构可转动连接，第一驱动单元40与第一运动机构相连接并驱动第一运动机构做线性运动，实现仿真机器人腿部装置左右摆动动作，第二驱动单元50与第二运动机构相连接并驱动第二运动机构做旋转运动，实现仿真机器人腿部装置扭转动作。当第一驱动单元40驱动第一运动机构机构运动时，通过第一骨架12、胯部骨架10和第二骨架14组成的空间连杆机构运动，实现仿真机器人人腿装置左右摆动动作；当第二驱动单元50驱动第二运动机构运动时，通过第二骨架14、胯部骨架10和第一骨架12组成的空间连杆机构运动，实现仿真机器人人腿装置扭转动作。
具体地，如图1到图3所示，第一驱动单元40和第二驱动单元50组合运动实现一定范围内的仿真机器人腿部装置的左右摆动动作和扭转动作的组合姿态，以较少自由度机构逼真地实现仿真人腿部装置表演动作，使得仿真机器人腿部装置可以实现低成本高仿真度且稳定可靠的表演动作。
具体地，如图1到图3所示，第一运动机构包括第一关节组件20和第一骨架12，第一关节组件20与第一骨架12相连接，第二运动机构包括第二关节组件30和第二骨架14，第二关节组件30与第二骨架14相连接。
具体地，如图1到图3所示，第一关节组件20包括第一铰链座22和第一关节座21，第一铰链座22与第一关节座21通过销轴11连接，第一关节座21上设置有轴承23，第一骨架12通过轴承23与第一关节座21连接，第一关节座21与第一驱动单元40连接。第一铰链座22与第一关节座21通过销轴11连接，第一骨架12通过轴承23与第一关节座21连接，两者可实现第一骨架12在轴承23内转动，避免第二骨架14出现卡死的状态，或者第一骨架12在平面内左右摆动。
具体地，如图1到图3所示，第一骨架12分为两段，即第一段骨架121和第二段骨架122，其中第一段骨架121通过轴承23与第一关节座21连接，第二段骨架122一端与第一驱动单元40连接，另一端与第一关节座21连接，当第一驱动单元40向左驱动时，第一关节座21在第二段骨架122的带动下向右转动，进一步带动第一段骨架121向右转动，第一段骨架121、胯部骨架10和第二骨架14组成空间连杆机构运动，实现仿真机器人人腿装置向右摆动动作；当第一驱动单元40向右驱动时，第一关节座21在第二段骨架122的带动下向左转动，进一步带动第一段骨架121向左转动，第一段骨架121、胯部骨架10和第二骨架14组成空间连杆机构运动，实现仿真机器人人腿装置向左摆动动作。
具体地，如图1到图3所示，第二关节组件30包括旋转轴33、第二铰链座32、第二关节座31，旋转轴33两端分别与轴承23连接，旋转轴33与第二驱动单元50连接，第二铰链座32安装于旋转轴33，第二铰链座32与第二关节座31通过销轴11连接，第二关节座31上设置有轴承23，第二骨架14通过轴承23与第二关节座31连接。
具体地，如图1到图3所示，第二铰链座32与第二关节座31通过销轴11连接，第二骨架14通过轴承23与第二关节座31连接，两者结合可实现第二骨架14在轴承23内转动或者第二骨架14在平面内左右摆动。
具体地，如图1到图3所示，第二驱动单元50驱动旋转轴33旋转，旋转轴33带动第二铰链座32同步旋转并将动力传递给第二关节座31，第二关节座31带动第二骨架14扭转，第二骨架14、胯部骨架10与第一骨架12组成空间连杆运动机构运动，实现仿真机器人腿部装置扭转动作。
具体地，如图1到图3所示，第一骨架12连接的轴承23可使第一骨架12在轴承23内转动，避免第二骨架14扭转时造成第一骨架12卡死而影响整个扭转动作的执行。
具体地，如图1到图3所示，第一骨架12通过销轴11与胯部骨架10铰接，第二骨架14通过十字节13与胯部骨架10转动连接。
具体地，还包括用于控制第一驱动单元40和第二驱动单元50的控制器，控制器控制第一驱动单元40和第二驱动单元50，第一驱动单元40和第二驱动单元50两个驱动单元组合运动实现一定范围内的仿真机器人腿部装置左右摆动动作及扭转动作的组合姿态。
综上所述，本发明一种仿真机器人腿部装置通过胯部骨架一端与第一运动机构铰接，另一端与第二运动机构可转动连接，组成空间连杆机构，第一驱动单元驱动第一运动机构做线性运动，实现仿真机器人腿部装置左右摆动动作，第二驱动单元驱动第二运动机构做旋转运动，实现仿真机器人腿部装置扭转动作，两个驱动单元组合驱动可实现一定范围内的组合姿态，此装置控制简单并能逼真的体现仿真人的身体动作，从而满足高效果低成本的仿真机器人需求。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种仿真机器人腿部装置，其特征在于，包括腿部装置本体以及驱动所述腿部装置本体的第一驱动单元和第二驱动单元，所述腿部装置本体包括胯部骨架、第一运动机构和第二运动机构，所述胯部骨架一端与第一运动机构铰接，另一端与第二运动机构可转动连接，所述的第一驱动单元与第一运动机构相连接并驱动第一运动机构做线性运动，实现仿真机器人腿部装置左右摆动动作，所述的第二驱动单元与第二运动机构相连接并驱动第二运动机构做旋转运动，实现仿真机器人腿部装置扭转动作。
2.根据权利要求1所述的一种仿真机器人腿部装置，其特征在于，所述第一运动机构包括第一关节组件和第一骨架，所述第一关节组件与第一骨架相连接，所述第二运动机构包括第二关节组件和第二骨架，所述第二关节组件与第二骨架相连接。
3.根据权利要求2所述的一种仿真机器人腿部装置，其特征在于，所述第一关节组件包括第一铰链座和第一关节座，所述第一铰链座与所述第一关节座通过销轴连接，所述第一关节座上设置有轴承，所述第一骨架通过轴承与所述第一关节座连接，所述第一关节座与所述第一驱动单元连接。
4.根据权利要求2所述的一种仿真机器人腿部装置，其特征在于，所述第二关节组件包括旋转轴、第二铰链座、第二关节座，所述旋转轴两端分别与轴承连接，所述旋转轴与所述第二驱动单元连接，所述第二铰链座安装于所述旋转轴，所述第二铰链座与所述第二关节座通过销轴连接，所述第二关节座上设置有轴承，所述第二骨架通过轴承与所述第二关节座连接。
5.根据权利要求2所述的一种仿真机器人腿部装置，其特征在于，所述第一骨架通过销轴与所述胯部骨架铰接，所述第二骨架通过十字节与所述胯部骨架转动连接。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种仿真机器人腿部装置，还包括用于控制所述第一驱动单元和第二驱动单元的控制器。
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