CN206953012U - 仿生机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于机器人领域，具体提供一种仿生机器人。本实用新型旨在解决现有的仿生机器人不能形象地表现出模拟生物的细小动作。为此目的，本实用新型的仿生机器人包括头部组件、与所述头部组件连接的前驱组件、与所述前驱组件连接的躯干组件以及与所述躯干组件连接的后驱组件，所述头部组件包括头部模拟外壳，与所述头部模拟外壳连接的旋转组件、与所述旋转组件连接的摆动组件以及与所述摆动组件连接的平移组件，所述头部模拟外壳用于模拟生物的头部，所述旋转组件用于驱动所述头部模拟外壳旋转，所述摆动组件用于驱动所述旋转组件摆动，所述平移组件用于推拉所述摆动组件前后移动。由于具有以上结构，所述仿生机器人能够形象地表现出模拟生物的细小动作。
Description
技术领域
本实用新型属于机器人领域，具体提供一种仿生机器人。
背景技术
如今，机器人研究的领域已经从结构环境下的定点作业中走出来，向航空航天、星际探索、海洋探索、水下洞穴探索、军事侦察、军事攻击、军事防御、水下地下管道探测与维修、疾病检查治疗、抢险救灾等非结构环境下的自主作业方面发展，同时，仿生机器人也是科研工作必不可少的主要手段之一，从事动物神经研究、动物行为研究以及动物心理研究的工作者迫切需要一种可控的仿生机器装置来辅助他们进行相关工作。另外，未来的仿生机器人可以设计成多种生物的形态，将在人类不能或难以到达的已知或未知的环境里工作。
目前，现有的仿生机器人不能形象、生动地表现出被模拟的生物的细小动作，从而与真实生物的差距较大，因此，无法与真实生物进行交互研究。
相应地，本领域需要一种新型的仿生机器人来解决上述问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的仿生机器人不能形象地表现出模拟生物的细小动作，本实用新型提供了一种仿生机器人，该仿生机器人包括头部组件、与所述头部组件连接的前驱组件、与所述前驱组件连接的躯干组件以及与所述躯干组件连接的后驱组件，所述头部组件包括头部模拟外壳、与所述头部模拟外壳连接的旋转组件、与所述旋转组件连接的摆动组件以及与所述摆动组件连接的平移组件，所述头部模拟外壳用于模拟真实生物的头部结构，所述旋转组件用于驱动所述头部模拟外壳上下旋转，所述摆动组件用于驱动所述旋转组件左右摆动，所述平移组件用于推拉所述摆动组件前后移动。
在上述的仿生机器人的优选技术方案中，所述旋转组件包括第一电机、与所述第一电机连接的第一齿轮组和支撑杆，所述支撑杆的第一端与所述头部模拟外壳固定地连接，所述支撑杆的第二端与所述第一齿轮组连接，所述第一电机驱动所述第一齿轮组从而带动所述支撑杆绕所述第一齿轮组的轴向方向旋转。
在上述的仿生机器人的优选技术方案中，所述旋转组件还包括第一固定架和穿过所述第一固定架并且与所述第一固定架枢转连接的第一连接轴，所述第一连接轴的一端与所述支撑杆的第二端固定地连接，所述第一连接轴的另一端与所述第一齿轮组固定地连接，所述第一固定架与所述摆动组件固定地连接。
在上述的仿生机器人的优选技术方案中，所述摆动组件包括第二电机、与所述第二电机连接的第二齿轮组和连接板，所述连接板的第一端与所述第一固定架固定地连接，所述连接板的第二端与所述第二齿轮组连接，所述第二电机驱动所述第二齿轮组从而带动所述连接板与所述旋转组件一起左右摆动。
在上述的仿生机器人的优选技术方案中，所述摆动组件还包括第二固定架和穿过所述第二固定架并且与所述第二固定架枢转连接的第二连接轴，所述第二连接轴的一端与所述连接板的第二端固定地连接，所述第二连接轴的另一端与所述第二齿轮组固定地连接，所述第二固定架与所述平移组件连接。
在上述的仿生机器人的优选技术方案中，所述平移组件包括第三电机和固定板，所述第三电机固定地设置在所述固定板上，所述第三电机与所述第二固定架连接，用于推拉所述摆动组件在所述固定板上前后移动。
在上述的仿生机器人的优选技术方案中，所述头部组件还包括连接架，所述连接架的两端分别与所述固定板和所述前驱组件连接。
在上述的仿生机器人的优选技术方案中，所述第一齿轮组包括第一主齿轮和第一从动齿轮，所述第一电机直接驱动所述第一主齿轮，所述第一从动齿轮与所述第一主齿轮相互啮合，所述第一从动齿轮通过所述第一连接轴驱动所述支撑杆旋转；并且/或者所述第二齿轮组包括第二主齿轮和第二从动齿轮，所述第二电机直接驱动所述第二主齿轮，所述第二从动齿轮与所述第二主齿轮相互啮合，所述第二从动齿轮通过所述第二连接轴驱动所述连接板旋转。
在上述的仿生机器人的优选技术方案中，所述第一电机和所述第二电机是步进电机；并且/或者所述第三电机是丝杠电机。
在上述的仿生机器人的优选技术方案中，所述仿生机器人是仿生机器鼠。
本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，所述所述仿生机器人包括头部组件、与所述头部组件连接的前驱组件、与所述前驱组件连接的躯干组件以及与所述躯干组件连接的后驱组件，所述头部组件包括头部模拟外壳，与所述头部模拟外壳连接的旋转组件、与所述旋转组件连接的摆动组件以及与所述摆动组件连接的平移组件，所述头部模拟外壳用于模拟真实生物的头部结构，所述旋转组件用于驱动所述头部模拟外壳旋转，所述摆动组件用于驱动所述旋转组件摆动，所述平移组件用于推拉所述摆动组件前后移动。
附图说明
图1是本实用新型的仿生机器人的一种实施方式的整体结构示意图；
图2是本实用新型的仿生机器人的头部组件的局部放大图；
图3是本实用新型的仿生机器人的头部组件的另一个局部放大图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，尽管下文是结合仿生机器鼠进行描述的，但是，本实用新型的技术方案显然也可以应用于其他仿生机器生物。这种改变并没有超出本实用新型的基本原理，因此也将落入本实用新型的保护范围之内。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
首先参阅图1和图2，图1是本实用新型的仿生机器人的一种实施方式的整体结构示意图；图2是本实用新型的仿生机器人的头部组件的局部放大图。如图1所示，所述仿生机器人包括头部组件1、与所述头部组件1连接的前驱组件2、与所述前驱组件2连接的躯干组件3以及与所述躯干组件3连接的后驱组件4。如图2所示，所述头部组件1包括头部模拟外壳11、与所述头部模拟外壳11连接的旋转组件12、与所述旋转组件12连接的摆动组件13以及与所述摆动组件13连接的平移组件14，所述头部模拟外壳11用于模拟真实生物的头部结构，所述旋转组件12用于驱动所述头部模拟外壳11旋转，所述摆动组件13用于驱动所述旋转组件12摆动，所述平移组件14用于推拉所述摆动组件13前后移动。所述头部组件还包括连接架15，所述连接架15的两端分别与所述平移组件14的固定板142和所述前驱组件连接2。但是，可以理解的是，本领域技术人员可以根据不同的需要，将所述仿生机器人更换成其他仿生机器生物，这种改变没有超出本实用新型的基本原理，因此也将落入本实用新型的保护范围之内。
接着参阅图3并继续参阅图2，图3是本实用新型的仿生机器人的头部组件的另一个局部放大图。如图3所示，所述旋转组件12包括第一电机121、与所述第一电机121连接的第一齿轮组122和支撑杆123，所述支撑杆123的第一端与所述头部模拟外壳11固定地连接，所述支撑杆123的第二端与所述第一齿轮组122连接，所述第一电机121驱动所述第一齿轮组122从而带动所述支撑杆123绕所述第一齿轮组122的轴向方向旋转。具体地，所述旋转组件12还包括第一固定架124和穿过所述第一固定架124并且与所述第一固定架124枢转连接的第一连接轴125，所述第一连接轴125的一端与所述支撑杆123的第二端固定地连接，所述第一连接轴125的另一端穿过所述第一齿轮组122并且与所述第一齿轮组122固定地连接。优选地，为了增加所述旋转组件12的稳定性，所述第一固定架124采用N型架，所述第一齿轮组122放置在所述N型架内部，所述第一连接轴125的两端均与所述N型架枢转地连接。另外，优选地，所述第一齿轮组122包括第一主齿轮1221和第一从动齿轮1222，所述第一电机121直接驱动所述第一主齿轮1221，所述第一从动齿轮1222与所述第一主齿轮1221相互啮合，所述第一连接轴125穿过所述第一从动齿轮1222的中心孔并且与所述第一从动齿轮1222固定地连接。进一步地，所述第一电机121可以采用步进电机，这样选择的好处在于，通过对步进电机的精准控制能够更生动地模拟生物鼠抬头和低头的动作。
继续参阅图2和图3，所述摆动组件13包括第二电机131、与所述第二电机131连接的第二齿轮组132和连接板133，所述连接板133的第一端与所述第一固定架124固定地连接，所述连接板133的第二端与所述第二齿轮组132连接，所述第二电机121驱动所述第二齿轮组132从而带动所述连接板133绕竖直轴线摆动。具体地，所述摆动组件13还包括第二固定架134和穿过所述第二固定架134并且与所述第二固定架134枢转连接的第二连接轴135，所述第二连接轴135的一端与所述连接板133的第二端固定地连接，所述第二连接轴135的另一端与所述第二齿轮组132固定地连接，所述第二固定架134与所述平移组件14连接。优选地，为了增加所述摆动组件13的稳定性，所述第二固定架134采用N型架，所述第二齿轮组132放置在所述N型架内部，所述第二连接轴135的两端均与所述N型架枢转地连接。另外，优选地，所述第二齿轮组132包括第二主齿轮1321和第二从动齿轮1322，所述第二电机131直接驱动所述第二主齿轮1321，所述第二从动齿轮1322与所述第二主齿轮1321相互啮合，所述第二连接轴135穿过所述第二从动齿轮1322的中心孔并且与所述第二从动齿轮1322固定地连接。进一步地，所述第二电机121可以采用步进电机，这样选择的好处在于，通过对步进电机的精准控制能够更生动地模拟生物鼠的头部向左和向右摆动的动作。
最后再参阅图2和图3，所述平移组件14包括第三电机141和固定板142，第三电机141固定地设置在所述固定板142上，所述第三电机141与所述第二固定架134连接，用于推拉所述摆动组件13在所述固定板142上移动。优选地，所述第三电机141采用丝杠电机，所述丝杠电机与所述第二固定架134螺纹连接，为了使所述平移组件14在推拉所述摆动组件13的过程中结构更加稳定和动作更加流畅，可以在所述固定板142上设置滑轨并且在所述滑轨上设置挡块来限定所述摆动组件13的移动行程。另外，还可以在所述固定板142上设置步进电机丝杠滑台，从而使所述摆动组件13在滑动过程中更加稳定，通过对所述步进电机的控制能够形象地模仿生物鼠伸头缩脑的动作。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种仿生机器人，所述仿生机器人包括头部组件、与所述头部组件连接的前驱组件、与所述前驱组件连接的躯干组件以及与所述躯干组件连接的后驱组件，
其特征在于，所述头部组件包括头部模拟外壳、与所述头部模拟外壳连接的旋转组件、与所述旋转组件连接的摆动组件以及与所述摆动组件连接的平移组件，所述头部模拟外壳用于模拟真实生物的头部结构，所述旋转组件用于驱动所述头部模拟外壳上下旋转，所述摆动组件用于驱动所述旋转组件左右摆动，所述平移组件用于推拉所述摆动组件前后移动。
2.根据权利要求1所述的仿生机器人，其特征在于，所述旋转组件包括第一电机、与所述第一电机连接的第一齿轮组和支撑杆，所述支撑杆的第一端与所述头部模拟外壳固定地连接，所述支撑杆的第二端与所述第一齿轮组连接，所述第一电机驱动所述第一齿轮组从而带动所述支撑杆绕所述第一齿轮组的轴向方向旋转。
3.根据权利要求2所述的仿生机器人，其特征在于，所述旋转组件还包括第一固定架和穿过所述第一固定架并且与所述第一固定架枢转连接的第一连接轴，所述第一连接轴的一端与所述支撑杆的第二端固定地连接，所述第一连接轴的另一端与所述第一齿轮组固定地连接，所述第一固定架与所述摆动组件固定地连接。
4.根据权利要求3所述的仿生机器人，其特征在于，所述摆动组件包括第二电机、与所述第二电机连接的第二齿轮组和连接板，所述连接板的第一端与所述第一固定架固定地连接，所述连接板的第二端与所述第二齿轮组连接，所述第二电机驱动所述第二齿轮组从而带动所述连接板与所述旋转组件一起左右摆动。
5.根据权利要求4所述的仿生机器人，其特征在于，所述摆动组件还包括第二固定架和穿过所述第二固定架并且与所述第二固定架枢转连接的第二连接轴，所述第二连接轴的一端与所述连接板的第二端固定地连接，所述第二连接轴的另一端与所述第二齿轮组固定地连接，所述第二固定架与所述平移组件连接。
6.根据权利要求5所述的仿生机器人，其特征在于，所述平移组件包括第三电机和固定板，所述第三电机固定地设置在所述固定板上，所述第三电机与所述第二固定架连接，用于推拉所述摆动组件在所述固定板上前后移动。
7.根据权利要求6所述的仿生机器人，其特征在于，所述头部组件还包括连接架，所述连接架的两端分别与所述固定板和所述前驱组件连接。
8.根据权利要求6和7中任一项所述的仿生机器人，其特征在于，所述第一齿轮组包括第一主齿轮和第一从动齿轮，所述第一电机直接驱动所述第一主齿轮，所述第一从动齿轮与所述第一主齿轮相互啮合，所述第一从动齿轮通过所述第一连接轴驱动所述支撑杆旋转；并且/或者
所述第二齿轮组包括第二主齿轮和第二从动齿轮，所述第二电机直接驱动所述第二主齿轮，所述第二从动齿轮与所述第二主齿轮相互啮合，所述第二从动齿轮通过所述第二连接轴驱动所述连接板旋转。
9.根据权利要求8所述的仿生机器人，其特征在于，所述第一电机和所述第二电机是步进电机；并且/或者所述第三电机是丝杠电机。
10.根据权利要求9所述的仿生机器人，其特征在于，所述仿生机器人是仿生机器鼠。
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Cited By (2)
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| CN106737748B (zh) * | 2017-01-11 | 2024-01-30 | 中国科学院自动化研究所 | 仿生机器人 |
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