CN205704260U - 一种仿人机器人髋关节机构及连接有该机构的机器人 - Google Patents
一种仿人机器人髋关节机构及连接有该机构的机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205704260U CN205704260U CN201620268706.0U CN201620268706U CN205704260U CN 205704260 U CN205704260 U CN 205704260U CN 201620268706 U CN201620268706 U CN 201620268706U CN 205704260 U CN205704260 U CN 205704260U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hip joint
- joint mechanism
- main support
- support member
- anthropomorphic robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 title claims abstract description 55
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 34
- 210000001624 hip Anatomy 0.000 claims description 17
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 15
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 2
- 210000000544 articulatio talocruralis Anatomy 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000008407 joint function Effects 0.000 description 1
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 1
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种仿人机器人髋关节机构及连接有该机构的机器人，包括髋关节组件和连接在髋关节组件上的驱动组件，所述髋关节组件包括主支撑件，所述驱动组件包括依次连接的电机、主动带轮、从动带轮和谐波减速器，所述电机固定连接在所述主支撑件上。本实用新型提供的一种仿人机器人髋关节机构及连接有该机构的机器人，其内部主要支撑件采用一体化结构设计，将电机、谐波减速器的安装件融为一体，减少了整个机构的零件数量，便于安装，降低了安装产生的机械误差，并在主支撑件内部设计了筋板和加强筋，有效的保证的本实用新型髋关节机构各零件的结构强度和刚度。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种仿人机器人髋关节机构及连接有该机构的机器人。
背景技术
模仿人的形态和行为而设计制造的机器人就是仿人机器人，一般分别或同时具有仿人的四肢和头部。机器人一般根据不同应用需求被设计成不同形状，如运用于工业的机械臂、轮椅机器人、步行机器人等。而仿人机器人研究集机械，电子，计算机，材料，传感器，控制技术等多门科学于一体，代表着一个国家的高科技发展水平。从机器人技术和人工智能的研究现状来看，要完全实现高智能，高灵活性的仿人机器人还有很长的路要走，而且，人类对自身也没有彻底地了解，这些都限制了仿人机器人的发展。
迄今为止，世界上比较成熟的仿人机器人设计方案中，其双腿结构均具有12个自由度，即单腿具有6个自由度的结构设计形式，而在双腿结构的三个关节(髋关节、膝关节、踝关节)结构中，髋关节因需要具有偏转(Yaw)、俯仰(Pitch)和翻滚(Roll)三个自由度的功能，其结构设计一般较为复杂，加工零件数量多，此外，由于大多数仿人机器人结构设计多采用板类零件拼接的结构形式，其结构强度和刚度也较差。
由此可见，能否针对现有技术中的不足，针对仿人机器人的髋关节机构做进一步改进，以解决上述技术问题。在针对髋关节机构进行简化的基础有效实现髋关节在偏转、俯仰和翻滚的三个自由度运动的功能，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种仿人机器人髋关节机构及连接有该机构的机器人，机构强度好、组装零件数量少、刚度强，在进行运动时其三个自由度运动的误差小。
为了达到上述技术效果，本实用新型包括以下技术方案：
一种仿人机器人髋关节机构，包括髋关节组件和连接在髋关节组件上的驱动组件，所述髋关节组件包括主支撑件，所述驱动组件包括依次连接的电机、主动带轮、从动带轮和谐波减速器，所述电机固定连接在所述主支撑件上。
本实用新型上述的结构设计合理，在上述结构设计和连接方式的基础上，可通过驱动组件实现髋关节组件具有偏转、俯仰和翻滚三个自由度的功能。
进一步的，所述主支撑件上连接有电机端盖，所述电机的输出轴穿过所述电机端盖与所述主动带轮连接。
进一步的，所述仿人机器人髋关节机构还包括十字形连接件，所述十字形连接件的一个端部与所述主支撑件转动连接，相对的另一个端部与所述谐波减速器的柔轮固定连接。
通过在髋关节组件的结构中，以十字形连接件进行结构连接和设计，采用一体化设计方案，有效减少了零件数量，降低了安装机械误差；增加了筋板和加强筋，提高了零件的强度和刚度，使整体结构更加稳定。易于本实用新型的髋关节组件与大腿组件、腰部组件的各结构设计。
进一步的，所述的十字形连接件与所述主支撑件通过转轴连接。
十字形连接件一端通过转轴与主支撑件连接，另一端与谐波减速器的柔轮固定连接，并通过控制电机操控机器人实现转动。
进一步的，所述谐波减速器的钢轮与所述主支撑件固定连接。
进一步的，所述的十字形连接件包括十字形架体和固定连接在十字形架体四个端部的连接件。
进一步的，所述的连接件通过定位销和/或螺钉固定连接在所述十字形架体的四个端部上。
该结构的设计，能够解决现有技术中髋关节组件结构复杂、加工零件数量多的问题，且使最终连接后的髋关节组件连接强度高。通过设置在髋关节组件顶端的谐波减速器连接件和十字形连接件同轴线的两个连接端分别与仿人机器人腰部组件、大腿组件的连接，实现髋关节组件的偏转、俯仰和翻滚三个自由度的功能。
进一步的，所述的主动带轮与从动带轮之间通过同步齿形带连接。
通过同步齿形带连接，有效通过主动带轮带动从动带轮转动，机械强度好，强度高。
进一步的，所述主支撑件上还固定连接有谐波减速器连接件。
进一步的，所述谐波减速器连接件上连接有腰部驱动谐波减速器。
本实用新型髋关节组件通过谐波减速器连接件与腰部驱动谐波减速器连接，所述腰部组件上的动力驱动组件与所述腰部驱动谐波减速器连接，实现髋关节组件与腰部组件的相对转动以进行机器人上体相对下体的偏转。
一种机器人，包括上述的仿人机器人髋关节机构。
采用上述技术方案，包括以下有益效果：本实用新型的目的在于针对现有仿人机器人双腿髋关节结构的缺陷和不足，提出一种仿人机器人双腿髋关节机构的形式，其内部主要支撑件采用一体化结构设计，将电机、谐波减速器的安装件融为一体，减少了整个机构的零件数量，便于安装，降低了安装产生的机械误差，并在主支撑件内部设计了筋板和加强筋，有效的保证的本实用新型髋关节机构各零件的结构强度和刚度。
附图说明
图1为本实用新型仿人机器人髋关节机构结构示意图；
图2为本实用新型十字形连接件结构示意图；
图中，
1、主支撑件；2、电机；3、主动带轮；4、从动带轮；5、谐波减速器；6、电机端盖；7、十字形连接件；8、十字形架体；9、连接件；10、谐波减速器连接件；11、腰部驱动谐波减速器；12、主动带轮轴；13、从动带轮轴；14、连接件I；15、连接件II；16、连接件III；17、连接件IV。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本实用新型做进一步的详细描述。
实施例：
本实施例提供一种仿人机器人髋关节机构，如图1所示，包括髋关节组件和连接在髋关节组件上的驱动组件，所述髋关节组件包括主支撑件1，所述驱动组件包括依次连接的电机2、主动带轮3、从动带轮4和谐波减速器5，所述电机固定连接在所述主支撑件上。
其所述电机和主动带轮轴12通过顶丝进行固定连接，主动带轮和主动带轮轴通过垫片和卡簧进行固定连接，从动带轮轴13一端和从动带轮通过垫片和卡簧进行固定连接，另一端与谐波减速器波发生器通过顶丝进行固定连接，主动带轮和从动带轮传动连接。
当髋关节组件需要运动时，启动电机，进一步电机带动主动带轮运动，所述主动带轮带动从动带轮运动，所述从动带轮带动谐波减速器转动，进一步的通过谐波减速器使得髋关节组件相对腿部组件进行翻滚自由度的功能。
在本实施例中，进一步的，所述主支撑件上连接有电机端盖6，所述电机的输出轴穿过所述电机端盖与所述主动带轮连接。电机端盖通过螺钉固定在主支撑件上。在本实施例中，进一步的，所述仿人机器人髋关节机构还包括十字形连接件7，所述十字形连接件的一个端部与所述主支撑件转动连接，相对的另一个端部与所述谐波减速器的柔轮固定连接。
在本实施例中，进一步的，如图2所示，所述的十字形连接件与所述主支撑件通过转轴连接。
在本实施例中，进一步的，所述谐波减速器的钢轮与所述主支撑件固定连接。
在本实施例中，进一步的，所述的十字形连接件包括十字形架体8和固定连接在十字形架体四个端部的连接件9。
所述的连接件通过定位销和/或螺钉固定连接在所述十字形架体的四个端部。
十字形架体一端与谐波减速器的柔轮通过螺钉固定连接，另一端通过轴和轴承与主支撑件进行连接，谐波减速器的钢轮与主支撑件通过螺钉固定连接。
所述连接件包括连接件I14、连接件II15、连接件III16和连接件IV17，所述连接件I和十字形架体通过定位销进行定位并通过螺钉进行固定连接，十字形架体和连接件II通过定位销进行定位并通过螺钉进行固定连接，连接件II和连接件III通过定位销进行定位并通过螺钉进行固定连接，连接件IV和十字形架体通过定位销进行定位并通过螺钉进行固定连接。
在本实施例中，进一步的，所述的主动带轮与从动带轮之间通过同步齿形带连接。
在本实施例中，进一步的，所述主支撑件上还固定连接有谐波减速器连接件10。谐波减速器连接件一端通过螺钉固定在主支撑件上，另一端与谐波减速器的柔轮通过螺钉固定连接。
在本实施例中，进一步的，所述谐波减速器连接件上连接有腰部驱动谐波减速器11。髋关节组件通过谐波减速器连接件与腰部驱动谐波减速器连接，所述腰部组件上的动力驱动组件与所述腰部驱动谐波减速器连接，实现髋关节组件与腰部组件的相对转动以进行机器人上体相对下体的偏转。
本实施例提供一种机器人，包括上述实施例所述的仿人机器人髋关节机构。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种仿人机器人髋关节机构，包括髋关节组件和连接在髋关节组件上的驱动组件，其特征在于，所述髋关节组件包括主支撑件(1)，所述驱动组件包括依次连接的电机(2)、主动带轮(3)、从动带轮(4)和谐波减速器(5)，所述电机固定连接在所述主支撑件上。
2.根据权利要求1所述的一种仿人机器人髋关节机构，其特征在于，所述主支撑件上连接有电机端盖(6)，所述电机的输出轴穿过所述电机端盖与所述主动带轮连接。
3.根据权利要求1所述的一种仿人机器人髋关节机构，其特征在于，所述仿人机器人髋关节机构还包括十字形连接件(7)，所述十字形连接件的一个端部与所述主支撑件转动连接，相对的另一个端部与所述谐波减速器的柔轮固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种仿人机器人髋关节机构，其特征在于，所述的十字形连接件与所述主支撑件通过转轴连接；所述谐波减速器的钢轮与所述主支撑件固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种仿人机器人髋关节机构，其特征在于，所述的十字形连接件包括十字形架体(8)和固定连接在十字形架体四个端部的连接件(9)。
6.根据权利要求5所述的一种仿人机器人髋关节机构，其特征在于，所述的连接件通过定位销和/或螺钉固定连接在所述十字形架体的四个端部上。
7.根据权利要求1所述的一种仿人机器人髋关节机构，其特征在于，所述的主动带轮与从动带轮之间通过同步齿形带连接。
8.根据权利要求1所述的一种仿人机器人髋关节机构，其特征在于，所述主支撑件上还固定连接有谐波减速器连接件(10)。
9.根据权利要求8所述的一种仿人机器人髋关节机构，其特征在于，所述谐波减速器连接件上连接有腰部驱动谐波减速器(11)。
10.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的仿人机器人髋关节机构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620268706.0U CN205704260U (zh) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | 一种仿人机器人髋关节机构及连接有该机构的机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620268706.0U CN205704260U (zh) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | 一种仿人机器人髋关节机构及连接有该机构的机器人 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205704260U true CN205704260U (zh) | 2016-11-23 |
Family
ID=57312215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620268706.0U Active CN205704260U (zh) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | 一种仿人机器人髋关节机构及连接有该机构的机器人 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205704260U (zh) |
-
2016
- 2016-03-31 CN CN201620268706.0U patent/CN205704260U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110588833B (zh) | 一种适用于电动足式机器人的高负载三段式腿结构 | |
| CN103144693A (zh) | 一种四足仿生机器人腿机构 | |
| CN101204815B (zh) | 气动人工肌肉驱动的七自由度仿人手臂 | |
| CN108639180B (zh) | 一种三腿节腿部结构及四足机器人 | |
| CN206914469U (zh) | 具有多自由度的爬行机器人 | |
| CN109436125B (zh) | 一种十二自由度的四足机器人 | |
| CN108791563A (zh) | 一种足式机器人单腿装置及足式机器人 | |
| CN105599822B (zh) | 一种基于柔性驱动器的欠驱动双足步行机器人 | |
| CN106741277B (zh) | 一种混合式机械腿机构 | |
| CN107554640B (zh) | 一种基于四自由度机构腿的六足步行器 | |
| CN107128397A (zh) | 机器人腿部脚掌行走装置 | |
| CN106945071A (zh) | 一种仿人机器人的三自由度腰部装置 | |
| CN111846008A (zh) | 一种具有变刚度踝关节的双足机器人 | |
| CN207710796U (zh) | 一种七自由度仿人机械臂 | |
| CN104875215B (zh) | 一种两自由度仿人手腕装置 | |
| CN206598286U (zh) | 一种机器人四自由度机械臂的运动机构 | |
| CN107972063A (zh) | 一种电机驱动的仿人型机器人 | |
| CN104260799A (zh) | 通用仿人行走机器人 | |
| CN202568539U (zh) | 短二自由度电动控制前臂假肢 | |
| CN106943282A (zh) | 一种多足助力康复机器人 | |
| CN205704260U (zh) | 一种仿人机器人髋关节机构及连接有该机构的机器人 | |
| CN205652233U (zh) | 一种仿人机器人腿部机构及连接有该机构的机器人 | |
| CN107200078B (zh) | 一种连杆式多足机器人 | |
| CN205438545U (zh) | 外骨骼机器人及其电动关节 | |
| CN102499858A (zh) | 康复机器人安全肩关节 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Room 01-06, 3rd Floor, Building 8, No. 186 South Fourth Ring West Road, Fengtai District, Beijing, 100071 Patentee after: BEIJING IRONMAN TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region after: China Address before: Room 411, Building D, No. 2 Shangdi Information Road, Haidian District, Beijing, 100089 Patentee before: BEIJING IRONMAN TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region before: China |