CN114290379A - 一种仿生机器人柔性颈部机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种仿生机器人柔性颈部机构，包括多个依次首尾相连的主动关节，所述主动关节包括两个脊柱板和多个伸缩杆连接件，所述伸缩杆连接件的两端分别通过虎克副连接件与两个所述脊柱板连接，相邻的所述主动关节之间的两个所述脊柱板之间固定连接。本发明通过多个首尾相连的主动关节组成，通过虎克副连接件实现仿生机器人柔性颈部的扭转动作，通过伸缩杆连接件实现仿生机器人柔性颈部的扭转、伸长与缩短动作。
Description
技术领域
本发明涉及仿真机器人技术领域，尤其是涉及一种仿生机器人柔性颈部机构。
背景技术
随着科学技术的发展，机器人的应用也越来越广泛，仿生机器人作为机器人发展应用的一个学科，也越来越受到人们的重视，发展也越来越快。仿生机器人颈部作为其中仿生机器人的一个重要组成部分，其机构关节的特征、驱动方式、关节自由度等对机器人的稳定性起到很重要的影响。目前仿生机器人颈部机构相对存在控制系统复杂，摆动不灵活等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种仿生机器人柔性颈部机构，实现仿生机器人柔性颈部灵活地完成扭转、伸长与缩短动作。
根据本发明的一个目的，本发明提供一种仿生机器人柔性颈部机构，包括多个依次首尾相连的主动关节，所述主动关节包括两个脊柱板和多个伸缩杆连接件，所述伸缩杆连接件的两端分别通过虎克副连接件与两个所述脊柱板连接，相邻的所述主动关节之间的两个所述脊柱板之间固定连接。
进一步地，所述伸缩杆连接件的数量为六个。
进一步地，所述伸缩杆连接件与所述脊柱板之间倾斜设置。
进一步地，所述主动关节的数量不少于两个。
进一步地，所述虎克副连接件包括上叉行铰座、下叉形铰座和十字连接轴，所述十字连接轴相对的两端分别与所述上叉行铰座转动连接，所述十字连接轴的相对的另外两端分别与所述下叉行铰座转动连接，所述上叉行铰座与所述脊柱板固定连接，所述下叉形铰座与所述伸缩杆连接件连接。
进一步地，所述上叉行铰座和所述下叉形铰座上设有轴承座，所述十字连接轴与所述轴承座转动连接。
进一步地，所述上叉行铰座通过螺栓与所述脊柱板固定连接。
进一步地，所述伸缩杆连接件包括电动杆和动力缸，所述电动杆和所述动力缸连接，且所述电动杆可在所述动力缸的带动下进行直线往复运动，所述电动杆与所述动力缸相远离的一端分别所述下叉形铰座固定连接。
进一步地，相邻的所述主动关节相互靠近的两个所述脊柱板之间焊接连接。
进一步地，所述动力缸为电动动力缸。
本发明的技术方案通过多个首尾相连的主动关节组成，通过虎克副连接件实现仿生机器人柔性颈部的扭转动作，通过伸缩杆连接件实现仿生机器人柔性颈部的扭转、伸长与缩短动作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例主动关节的结构示意图；
图3为本发明实施例虎克副连接件的结构示意图；
图4为本发明实施例伸缩杆连接件的结构示意图；
图中，1、主动关节；2、脊柱板；3、伸缩杆连接件；4、上叉行铰座；5、下叉形铰座；6、十字连接轴；7、轴承座；8、螺栓；9、电动杆；10、动力缸。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1、图2、图3和图4所示，
一种仿生机器人柔性颈部机构，包括多个依次首尾相连的主动关节1，主动关节1包括两个脊柱板2和多个伸缩杆连接件3，主动关节1的数量不少于两个，相邻的主动关节1相互靠近的两个脊柱板2之间焊接连接。
虎克副连接件包括上叉行铰座4、下叉形铰座5和十字连接轴6，十字连接轴6相对的两端分别与上叉行铰座4转动连接，十字连接轴6的相对的另外两端分别与下叉行铰座5转动连接，上叉行铰座4与脊柱板2固定连接，下叉形铰座5与伸缩杆连接件3连接。
上叉行铰座4和下叉形铰座5上设有轴承座7，十字连接轴6与轴承座7转动连接。上叉行铰座4通过螺栓8与脊柱板2固定连接。通过上述上叉行铰座4、下叉形铰座5和十字连接轴6的连接，可以实现虎克副连接件在两个方向上的自由度，可以实现虎克副连接件的与相邻的脊柱板2或伸缩杆连接件之间的转动。
伸缩杆连接件3的数量为六个，伸缩杆连接件3的两端分别通过虎克副连接件与两个脊柱板2连接，伸缩杆连接件3与脊柱板2之间倾斜设置。
伸缩杆连接件3包括电动杆9和动力缸10，动力缸10为电动动力缸，电动杆9和动力缸10连接，且电动杆9可在动力缸10的带动下进行直线往复运动，电动杆9与动力缸10相远离的一端分别下叉形铰座5固定连接。可以理解的上，上述实施例中伸缩杆连接件不仅局限于采用电动杆的形式，还可以采用其他如液压杆等形式，只要可以实现伸缩杆连接件的伸缩即可。
本发明通过多个首尾相连的主动关节1组成，虎克副连接件具有两个自由度，可以实现在两个方向上的转动，通过虎克副连接件实现仿生机器人柔性颈部的扭转动作，通过伸缩杆连接件3实现仿生机器人柔性颈部的扭转、伸长与缩短动作。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种仿生机器人柔性颈部机构，其特征在于：包括多个依次首尾相连的主动关节，所述主动关节包括两个脊柱板和多个伸缩杆连接件，所述伸缩杆连接件的两端分别通过虎克副连接件与两个所述脊柱板连接，相邻的所述主动关节之间的两个所述脊柱板之间固定连接。
2.根据权利要求1所述的仿生机器人柔性颈部机构，其特征在于：所述伸缩杆连接件的数量为六个。
3.根据权利要求1所述的仿生机器人柔性颈部机构，其特征在于：所述伸缩杆连接件与所述脊柱板之间倾斜设置。
4.根据权利要求1所述的仿生机器人柔性颈部机构，其特征在于：所述主动关节的数量不少于两个。
5.根据权利要求1所述的仿生机器人柔性颈部机构，其特征在于：所述虎克副连接件包括上叉行铰座、下叉形铰座和十字连接轴，所述十字连接轴相对的两端分别与所述上叉行铰座转动连接，所述十字连接轴的相对的另外两端分别与所述下叉行铰座转动连接，所述上叉行铰座与所述脊柱板固定连接，所述下叉形铰座与所述伸缩杆连接件连接。
6.根据权利要求5所述的仿生机器人柔性颈部机构，其特征在于：所述上叉行铰座和所述下叉形铰座上设有轴承座，所述十字连接轴与所述轴承座转动连接。
7.根据权利要求6所述的仿生机器人柔性颈部机构，其特征在于：所述上叉行铰座通过螺栓与所述脊柱板固定连接。
8.根据权利要求5所述的仿生机器人柔性颈部机构，其特征在于：所述伸缩杆连接件包括电动杆和动力缸，所述电动杆和所述动力缸连接，且所述电动杆可在所述动力缸的带动下进行直线往复运动，所述电动杆与所述动力缸相远离的一端分别所述下叉形铰座固定连接。
9.根据权利要求1所述的仿生机器人柔性颈部机构，其特征在于：相邻的所述主动关节相互靠近的两个所述脊柱板之间焊接连接。
10.根据权利要求8所述的仿生机器人柔性颈部机构，其特征在于：所述动力缸为电动动力缸。
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