CN208231809U - 一种人形机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种人形机器人，包括机架以及设置在机架上的头部、臂部和腿部，两足和两臂共同控制机器人的平衡，所述头部、臂部、腿部与机架之间均通过舵机驱动连接，所述臂部、腿部内部件之间也设置有舵机并利用舵机驱动部件之间的相对运动，在各部位舵机的带动下，两足带动机器人可实现行走、摆臂和转弯，整体结构步行。本实用新型的人形机器人，机构简单、运动灵活、通过性好。

Description

一种人形机器人

技术领域

本实用新型涉及一种人形机器人，具体是一种能够通过控制系统控制转向的人形机器人，属于机器人领域。

背景技术

随着机器人技术的不断发展，步行机器人的应用领域越来越广。从实际的观点出发，步行运动确有轮式机械无法比拟的独到之处。它利用孤立的地面支撑而不是轮式机械所需的连续地面支撑，可在不平地域以稳定方式步行或以非接触方式规避障碍。

目前技术很难用简单机构、简单的动力源驱动人形机器人行走，同时能保证运动时机架平稳。目前机器人转向机构复杂，且转向不平稳。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的上述不足，提供一种人形机器人，它结构简单，运动平稳。采用调节多个舵机配合转动的方法实现仿生机器人的转向。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种人形机器人，包括机架，所述机架的顶板上设置头部，所述机架的左右两侧板上分别设置左右两个臂部，所述机架的底板的左右两侧分别设置左右两个腿部，所述臂部包括大臂、小臂和手掌，所述腿部包括大腿、小腿和脚掌，其特征在于，所述头部的底板上固定设置一头部舵机，所述头部舵机用以驱动所述头部相对于所述机架旋转；所述机架的左右侧板的内侧分别固定设置一臂部舵机，所述臂部舵机用以驱动所述大臂相对于所述机架的侧板旋转；所述机架的底板上的左右两侧分别固定设置一腿部舵机，所述腿部舵机用以驱动所述大腿相对于所述机架的底板摆动。

优选地，所述大臂与小臂之间设置肘关节支座，所述肘关节支座的两侧分别固定设置一大臂舵机和一小臂舵机，所述大臂舵机用以驱动所述肘关节支座相对于所述大臂摆动，所述小臂舵机用以驱动所述小臂相对于所述肘关节支座摆动；所述手掌上固定设置一腕部舵机，所述腕部舵机用以驱动所述手掌相对于所述小臂摆动。

优选地，所述小腿的顶部固定设置一膝部舵机，所述脚掌上固定设置一踝部舵机，所述膝部舵机用以驱动所述小腿相对于所述大腿摆动，所述踝部舵机用以驱动所述脚掌相对于所述小腿摆动。

优选地，所述机架的顶板下侧设置一条形凹槽，所述条形凹槽中卡设一条形连杆，所述头部舵机的电机轴穿过所述头部的底板与所述条形连杆的端部固定连接；或，所述头部舵机的电机轴穿过所述头部的底板而与所述机架的顶板固定连接。

优选地，所述大臂的顶板内侧设置一条形凹槽，所述条形凹槽中卡设一条形连杆，所述臂部舵机的电机轴穿过所述机架的侧板与所述条形连杆的端部固定连接；或，所述臂部舵机的电机轴穿过所述机架的侧板而与所述大臂的顶板固定连接。

优选地，所述大臂与肘关节支座、大臂舵机之间的传动连接方式为：所述大臂的两个侧板中，一个侧板与所述肘关节支座铰接，另一个侧板上设有长条通孔，所述大臂舵机的电机轴上固定设置一传动连杆，所述传动连杆固定设置在所述长条通孔中；所述小臂与肘关节支座、小臂舵机之间的传动连接方式，所述小臂与手掌、腕部舵机之间的传动连接方式，所述大腿与腿部舵机座、腿部舵机之间传动连接方式，所述大腿与膝部舵机座、膝部舵机之间的传动连接方式，以及所述小腿与脚掌、踝部舵机之间的传动连接方式，均与所述大臂与肘关节支座、大臂舵机之间的传动连接方式相同。

优选地，所述机架中设置有驱动各部位舵机的电源、单片机控制板、舵机驱动器。

优选地，各部位的舵机均与所述舵机驱动器通信连接。

本实用新型的人形机器人的技术优点是：本实用新型的人形机器人，结构简单、运动平稳灵活，能实现机器人的转弯、通过性好。

附图说明

图1为本实用新型的人形机器人的轴测图。

图2为头部与机架之间的连接结构示意图。

图3为头部与机架之间的连接结构的分解图。

图4为机架与大臂之间的连接结构示意图。

图5为机架与大臂之间的连接结构的分解图。

图6为大臂与小臂之间的连接结构示意图。

图7为大臂与肘关节支座之间的连接结构的分解图。

图8为肘关节支座与大臂舵机之间的连接结构示意图。

图9为肘关节支座与大臂舵机之间的连接结构的分解图。

图10为小臂与手掌之间的连接结构示意图。

图11为小臂与手掌之间的连接结构的分解图。

图12为腿部结构示意图。

图13为大腿与腿部舵机座之间的连接结构的分解图。

图14为大腿与小腿之间的连接结构的分解图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型加以详细说明，应指出的是，所描述的具体实施例仅旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。

现参照图1，本实用新型的人形机器人，包括机架10，机架10的顶板11上设置头部20，机架10的左右两侧板12上分别设置左右两个臂部30，机架10的底板13的左右两侧分别设置左右两个腿部40，臂部30包括大臂31、小臂32和手掌33，腿部40包括大腿41、小腿42和脚掌43。

如图2、3所示，头部20与设置在机架10的顶板11下方的一头部舵机21驱动连接。二者之间的具体连接方式为：头部20的底板21上固定设置一头部舵机22，机架10的顶板11下设置一条形凹槽14，条形凹槽14中卡设一条形连杆15，头部舵机22的电机轴穿过头部20的底板21与条形连杆15的端部固定连接。头部舵机22在运转时，其电机轴固定不动，头部舵机22的机身及头部20进行转动。作为一种简化的方式，头部舵机22的电机轴穿过头部的底板21而与机架10的顶板11固定连接。

如图4、5所示，大臂31与设置在机架10的侧板12内侧的一臂部舵机34驱动连接，二者之间的具体连接方式为：大臂31的顶板311内侧设置一条形凹槽314，条形凹槽314中卡设一条形连杆315，臂部舵机34的电机轴穿过机架10的侧板12与条形连杆315的端部固定连接。头部舵机22在运转时，其电机轴带动大臂31进行转动。作为一种简化的方式，臂部舵机34的电机轴可直接穿过机架10的侧板12而与大臂31的顶板311连接。

如图4、6、7所示，大臂31与小臂32之间设置肘关节支座35，肘关节支座35的两侧分别固定设置一大臂舵机36和一小臂舵机37。大臂31的两个侧板312、313中，一个侧板313与肘关节支座35铰接，另一个侧板312上设有长条通孔316，大臂舵机36的电机轴上固定设置一传动连杆317，传动连杆317固定设置在长条通孔316中，大臂舵机36在旋转时，其电机轴固定不动，大臂舵机36的机身旋转并带动肘关节支座35相对于大臂31摆动。

小臂32与肘关节支座35、小臂舵机37的传动连接方式，与大臂31与肘关节支座35、大臂舵机36的传动连接方式相同。

如图8、9所示，肘关节支座35的左右两侧的结构相同，以左侧为例，肘关节支座35上设置两个用以支撑固定大臂舵机36的卡槽351以及用以和大臂31的侧板313铰接的凸耳362，大臂舵机36的机身两侧设两个长条形连接凸起361，大臂舵机36两侧的长条形连接凸起361插设在肘关节支座35上的两个卡槽351中，并使用紧固件进行固定。

如图10、11所示，手掌33上固定设置一腕部舵机311，小臂32与手掌33、腕部舵机311的传动连接方式，与大臂31与肘关节支座35、大臂舵机36的传动连接方式相同。

如图12～14所示，腿部40包括大腿41、小腿42和脚掌43，机架10的底板13下侧固定一腿部舵机座44，腿部舵机座44上固定设置一腿部舵机45，小腿42的顶部固定一膝部舵机座46，膝部舵机座46上固定设置一膝部舵机47，脚掌43的顶面形成为踝部舵机座，踝部舵机座上固定设置一踝部舵机48。大腿41与腿部舵机座44、腿部舵机45传动连接方式，大腿41与膝部舵机座46、膝部舵机47传动连接方式，以及小腿42与脚掌43、踝部舵机48的传动连接方式，均与大臂31与肘关节支座35、大臂舵机36的传动连接方式相同。

本实用新型的人形机器人中的多个舵机，分别驱动左右两臂部、两腿部和头部以及各活动关节，从而实现整体的运动。

机架中还设置有胸板、腰板等与顶板、底板、侧板等通过螺栓连接组成机甲结构。机架中还设置有单片机控制板、舵机驱动器、电源等部件。

以上，仅为本实用新型的优选实施例，本实用新型保护的范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的范围内可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本实用新型的包含范围之内，因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种人形机器人，包括机架，所述机架的顶板上设置头部，所述机架的左右两侧板上分别设置左右两个臂部，所述机架的底板的左右两侧分别设置左右两个腿部，所述臂部包括大臂、小臂和手掌，所述腿部包括大腿、小腿和脚掌，其特征在于，

所述头部的底板上固定设置一头部舵机，所述头部舵机用以驱动所述头部相对于所述机架旋转；

所述机架的左右侧板的内侧分别固定设置一臂部舵机，所述臂部舵机用以驱动所述大臂相对于所述机架的侧板旋转；

所述机架的底板上的左右两侧分别固定设置一腿部舵机，所述腿部舵机用以驱动所述大腿相对于所述机架的底板摆动。

2.根据权利要求1所述的人形机器人，其特征在于，所述大臂与小臂之间设置肘关节支座，所述肘关节支座的两侧分别固定设置一大臂舵机和一小臂舵机，所述大臂舵机用以驱动所述肘关节支座相对于所述大臂摆动，所述小臂舵机用以驱动所述小臂相对于所述肘关节支座摆动；所述手掌上固定设置一腕部舵机，所述腕部舵机用以驱动所述手掌相对于所述小臂摆动。

3.根据权利要求2所述的人形机器人，其特征在于，所述小腿的顶部固定设置一膝部舵机，所述脚掌上固定设置一踝部舵机，所述膝部舵机用以驱动所述小腿相对于所述大腿摆动，所述踝部舵机用以驱动所述脚掌相对于所述小腿摆动。

4.根据权利要求1所述的人形机器人，其特征在于，所述机架的顶板下侧设置一条形凹槽，所述条形凹槽中卡设一条形连杆，所述头部舵机的电机轴穿过所述头部的底板与所述条形连杆的端部固定连接；或，所述头部舵机的电机轴穿过所述头部的底板而与所述机架的顶板固定连接。

5.根据权利要求1所述的人形机器人，其特征在于，所述大臂的顶板内侧设置一条形凹槽，所述条形凹槽中卡设一条形连杆，所述臂部舵机的电机轴穿过所述机架的侧板与所述条形连杆的端部固定连接；或，所述臂部舵机的电机轴穿过所述机架的侧板而与所述大臂的顶板固定连接。

6.根据权利要求2或3所述的人形机器人，其特征在于，所述大臂与肘关节支座、大臂舵机之间的传动连接方式为：所述大臂的两个侧板中，一个侧板与所述肘关节支座铰接，另一个侧板上设有长条通孔，所述大臂舵机的电机轴上固定设置一传动连杆，所述传动连杆固定设置在所述长条通孔中；

所述小臂与肘关节支座、小臂舵机之间的传动连接方式，所述小臂与手掌、腕部舵机之间的传动连接方式，所述大腿与腿部舵机座、腿部舵机之间传动连接方式，所述大腿与膝部舵机座、膝部舵机之间的传动连接方式，以及所述小腿与脚掌、踝部舵机之间的传动连接方式，均与所述大臂与肘关节支座、大臂舵机之间的传动连接方式相同。

7.根据权利要求1所述的人形机器人，其特征在于，所述机架中设置有驱动各部位舵机的电源、单片机控制板、舵机驱动器。

8.根据权利要求7所述的人形机器人，其特征在于，各部位的舵机均与所述舵机驱动器通信连接。