CN206066451U - 仿生机器人肩部机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种仿生机器人肩部机构，所述肩部机构包括与机器人前身和前腿连接的前腿肩部机构600及与机器人后身和后腿连接的后腿肩部机构700，所述前腿肩部机构600包括前臂电机601、齿轮602、齿轮603、蜗轮604、电机605、电机606及蜗杆607；所述后腿肩部机构700包括后臂电机701、齿轮702、齿轮703、蜗轮704、电机705、电机706及蜗杆707。本实用新型实施例克服了肩部自由度小的问题，进而实现控制机器人完成抬腿和转腿这两个相互垂直的肩部动作。

Description

仿生机器人肩部机构

技术领域

本实用新型涉及智能机器人领域，尤其涉及一种仿生机器人肩部机构。

背景技术

目前主流的机器人设计方案多为轮式机器人、舵机式机器人，这类机器人的肩部机构大多直接采用舵机或直接采用一个电机来实现。

然而，肩部机构采用舵机或直接采用一个电机的这类机器人肩部机械结构简单且相对比较固定，自由度比较少，难以实现控制机器人完成抬腿和转腿这两个相互垂直的肩部动作。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种仿生机器人肩部机构，可以实现控制机器人腿部抬腿和转腿这两个相互垂直的肩部动作。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种仿生机器人肩部机构，包括与机器人前身和前腿连接的前腿肩部机构600及与机器人后身和后腿连接的后腿肩部机构700，所述前腿肩部机构600包括前臂电机601、齿轮602、齿轮603、蜗轮604、电机605、电机606及蜗杆607，其中，前臂电机601的转动端与齿轮603固定相连，电机605与齿轮602相连且与蜗轮604相固定，齿轮602与齿轮603啮合，电机606驱动蜗杆607，蜗杆607驱动蜗轮604；所述后腿肩部机构700包括后臂电机701、齿轮702、齿轮703、蜗轮704、电机705、电机706及蜗杆707，其中，后臂电机701的转动端与齿轮703固定相连，电机705与齿轮702相连且与蜗轮704相固定，齿轮702与齿轮703啮合，电机706驱动蜗杆707；蜗杆707驱动蜗轮704。

进一步地，所述前臂电机601包括机壳及其减速器，所述与机壳及其减速器与机器人前腿固定相连，前臂电机601转动带动机器人前腿左右转动。

进一步地，所述后臂电机701包括机壳及其减速器，所述与机壳及其减速器与机器人后腿固定相连，后臂电机701转动带动机器人后腿左右转动。

进一步地，所述蜗轮604还包括内置的滑动轴承，滑动轴承连接机器人前身。

进一步地，所述蜗轮704还包括内置的滑动轴承，滑动轴承连接机器人后身。

进一步地，所述齿轮603、蜗轮604、齿轮703及蜗轮704的材料均为40Cr。

本实用新型实施例通过提出一种仿生机器人肩部机构，所述肩部机构包括与机器人前身和前腿连接的前腿肩部机构600及与机器人后身和后腿连接的后腿肩部机构700，克服了肩部自由度小的问题，进而实现控制机器人完成抬腿和转腿这两个相互垂直的肩部动作。

附图说明

图1是本实用新型实施例的应用结构示意图。

图2是本实用新型实施例的前腿肩部机构一个角度结构示意图。

图3是本实用新型实施例的前腿肩部机构另一个角度结构示意图。

图4是本实用新型实施例的后腿肩部机构一个角度结构示意图。

图5是本实用新型实施例的后腿肩部机构另一个角度结构示意图。

附图标号说明

前腿肩部机构600

前臂电机601

齿轮602

齿轮603

蜗轮604

电机605

电机606

蜗杆607

后腿肩部机构700

后臂电机701

齿轮702

齿轮703

蜗轮704

蜗杆707

电机705

电机706。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。

请参照图1，本实用新型实施例的仿生机器人肩部机构包括前腿肩部机构600及后腿肩部机构700。

请参照图2及图3，前腿肩部机构600与机器人前身和前腿连接，前腿肩部机构600包括前臂电机601、齿轮602、齿轮603、蜗轮604、电机605、电机606及蜗杆607。

前臂电机601的机壳及其减速器与前腿固定相连，前臂电机601的转动端与齿轮603固定相连；通过前臂电机601的转动，控制前腿的左右转动。齿轮602与电机605相连，电机605的转动驱动齿轮602转动；齿轮602与齿轮603啮合，齿轮602为主动轮，齿轮603为从动轮；电机605与蜗轮604相固定；蜗轮604通过内置的滑动轴承连接机器人前身，同时蜗轮604由蜗杆607驱动；蜗杆607由电机606驱动。齿轮603可以平行纸面方向360度旋转，蜗轮604可以垂直纸面方向-80º~80º旋转。

作为一种实施方式，齿轮603及蜗轮604的材料均为40Cr，加工工艺为蜗轮与齿轮分别制造，然后采用冷焊接，把蜗轮、齿轮分别与其对应的剩余部分采用冷焊接。

请参照图4及图5，后腿肩部机构700与机器人后身和后腿连接，后腿肩部机构700包括后臂电机701、齿轮702、齿轮703、蜗轮704、蜗杆707、电机705及电机706。

后臂电机701的机壳及其减速器与后腿固定相连，后臂电机701的转动端与齿轮703固定相连；通过后臂电机701的转动，控制后腿的左右转动。齿轮702与电机705相连，电机705的转动驱动齿轮702转动；齿轮702与齿轮703啮合，齿轮702为主动轮，齿轮703为从动轮；电机705与蜗轮704相固定；蜗轮704通过内置的滑动轴承连接机器人后身，同时蜗轮704由蜗杆707驱动；蜗杆707由电机706驱动。齿轮703可以平行纸面方向360度旋转，蜗轮704可以垂直纸面方向-80º~80º旋转。

作为一种实施方式，齿轮703及蜗轮704的材料均为40Cr，加工工艺为蜗轮与齿轮分别制造，然后采用冷焊接，把蜗轮、齿轮分别与其对应的剩余部分采用冷焊接。

本实用新型实施例的肩部机构采用齿轮配合与蜗轮蜗杆配合，使得整个机构更紧凑，体积更小。同时，齿轮配合与蜗轮蜗杆配合对肩部都起到了减速，同时实现电机的刚度放大效应；从而整个机构刚度强，可输出的扭矩大，载重能力强。

本实用新型实施例的肩部机构有两相互垂直的自由度，使机器人能实现完成抬腿和转腿这两个相互垂直的肩部动作，与机器人的腿部结构连接后，可以实现爬行、奔跑、扑、拍、打等功能，使机器人具备障碍跨越以及适应恶劣环境的能力。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (6)

1.一种仿生机器人肩部机构，其特征在于，包括与机器人前身和前腿连接的前腿肩部机构(600)及与机器人后身和后腿连接的后腿肩部机构(700)，所述前腿肩部机构(600)包括前臂电机(601)、齿轮(602)、齿轮(603)、蜗轮(604)、电机(605)、电机(606)及蜗杆(607)，其中，前臂电机(601)的转动端与齿轮(603)固定相连，电机(605)与齿轮(602)相连且与蜗轮(604)相固定，齿轮(602)与齿轮(603)啮合，电机(606)驱动蜗杆(607)，蜗杆(607)驱动蜗轮(604)；所述后腿肩部机构(700)包括后臂电机(701)、齿轮(702)、齿轮(703)、蜗轮(704)、电机(705)、电机(706)及蜗杆(707)，其中，后臂电机(701)的转动端与齿轮(703)固定相连，电机(705)与齿轮(702)相连且与蜗轮(704)相固定，齿轮(702)与齿轮(703)啮合，电机(706)驱动蜗杆(707)；蜗杆(707)驱动蜗轮(704)。

2.如权利要求1所述的仿生机器人肩部机构，其特征在于，所述前臂电机(601)包括机壳及其减速器，所述与机壳及其减速器与机器人前腿固定相连，前臂电机(601)转动带动机器人前腿左右转动。

3.如权利要求1所述的仿生机器人肩部机构，其特征在于，所述后臂电机(701)包括机壳及其减速器，所述与机壳及其减速器与机器人后腿固定相连，后臂电机(701)转动带动机器人后腿左右转动。

4.如权利要求1所述的仿生机器人肩部机构，其特征在于，所述蜗轮(604)还包括内置的滑动轴承，滑动轴承连接机器人前身。

5.如权利要求1所述的仿生机器人肩部机构，其特征在于，所述蜗轮(704)还包括内置的滑动轴承，滑动轴承连接机器人后身。

6.如权利要求1、4及5中任一项所述的仿生机器人肩部机构，其特征在于，所述齿轮(603)、蜗轮(604)、齿轮(703)及蜗轮(704)的材料均为40Cr。