CN208340114U - 一种变形机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变形机器人，包括机身主体、连接于机身主体上部的头部机构、连接于机身主体上部两侧的手臂机构和连接于机身主体下部两侧的腿部机构，所述机身主体与所述腿部机构、所述手臂机构都通过关节转动连接；所述腿部机构外侧设置有后轮，所述手臂机构外侧设置有前轮；所述机器人通过舵机驱动关节旋转变换为人形或车形。

Description

一种变形机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种变形机器人。

背景技术

随着现代科技的发展，多自由度自由运动、快速变形的机器人产品发展迅速。目前市场上的变形机器人是实现机器人与汽车或其他结构形状的变换。申请号为CN201210179130.7的中国专利公开了一种变形机器人玩具中公开的技术是：以支架为整个战车的主要中心部分，起到将所有部件连接成一个整体的作用，所述躯壳都是通过各种机构巧妙连接到支架上，下面将具体进行详述，所述车顶可在支架上升降及旋转，两条手臂分别可在支架上前后转动及左右偏移，所述两条腿分别可在支架底端上转动及单独伸缩变形。而该变形机器人变形站立点的支撑力完全在于腿部，因此在变形时会造成受力不平衡，并且腿部的变形支撑力大，需要较大功率的马达驱动，并且还会造成变形的速度慢，鉴于以上缺陷，实有必要设计变形机器人及其变形的方法。

授权公告号为CN202822784U的中国专利公开了一种车辆变形机器人变形结构，机器人身体向车底盘一侧弯曲使机器人身体折叠，实现机器人变形成车及机器人从站立姿态转为卧倒姿态，弯曲折叠的身体展开，实现车变形成机器人及机器人从卧倒姿态转为站立姿态。其中：通过弯腰实现机器人向下弯曲身体；通过弯腿实现机器人向下弯曲身体；通过转动腰腿结合部实现机器人向下弯曲身体；通过同时弯腰和弯腿实现机器人向下弯曲身体。该实用新型，实现了低成本，简易，可靠的车辆变形机器人，遥控车辆变形机器人产品，自控车辆变形机器人产品的发展需要。然而，该专利中的机器人变形虽然可以简单实现外观形态的变换，但根本的结构框架是不变的，机器人的动作行为不能兼容两种形态，机器人由车的形态变形成人的形态后，不能以人形步态行走，仍通过车型轮子移动。

申请号为CN201621056591.5的中国专利公开了一种17自由度总线舵机人形机器人，包括机身、支架、舵机和控制板，所述舵机通过舵机连接线串联成1-4条线路连接到所述控制板上。该现有技术中的人形机器人在开机时，全部舵机皆一步复位到初始状态。在复位过程中无法避免各关节之间的相互干涉干扰，容易造成机器人各关节及其他部件的相互碰撞，导致损坏，容易造成安全隐患。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中至少一方面的不足，本实用新型提供一种变形机器人，该机器人左右对称，全身具有21个自由度，变形速度快、动作灵活、结构设计合理，变形为人的形态后，能够步态行走，而不依靠车形轮子移动，可应用于民用机器人或工业机器人领域，对智能机器人的发展具有深远的意义。同时提供一种组合舵机复位方法，该方法更先进、更实用，更智能化，能够避免机器人在复位过程中各关节之间的相互干涉干扰，提高了舵机和机器人其他部件的使用寿命，进一步的提高了应用该组合舵机复位方法的机器人使用的寿命。

本实用新型解决前述技术问题所采用的技术方案是：一种变形机器人，包括机身主体、连接于机身主体上部的头部机构、连接于机身主体上部两侧的手臂机构和连接于机身主体下部两侧的腿部机构，所述机身主体与所述腿部机构、所述手臂机构都通过关节转动连接；所述腿部机构外侧设置有后轮，所述手臂机构外侧设置有前轮；所述机器人通过舵机驱动关节旋转变换为人形或车形。

优选的是，腿部机构包括与机身主体连接的腿部组件和与腿部组件连接的站立支撑组件；后轮设于腿部组件的外侧。

上述任一方案优选的是，机身主体包括框体，设于框体内、且转轴与两手臂机构连接的手臂驱动舵机，以及设于框体内、且转轴与腿部组件连接的腿部驱动舵机。

上述任一方案优选的是，手臂驱动舵机的转轴的轴心与腿部驱动舵机的轴心相互垂直。

上述任一方案优选的是，两个手臂驱动舵机驱动两个手臂机构转动，两个腿部驱动舵机驱动两个腿部机构张开与收合。

上述任一方案优选的是，腿部组件包括与腿部驱动舵机转轴连接的第一连接臂，转轴与第一连接臂连接的第一舵机，与第一舵机固定连接的第二连接臂，转轴与第二连接臂连接的第二舵机，与第二舵机固定连接的第三连接臂和与第三连接臂固定连接的第三舵机，以及设于第二连接臂前端的后轮驱动舵机，后轮设于后轮驱动舵机的转轴上。

上述任一方案优选的是，第一连接臂与腿部驱动舵机的连接处形成第一关节，第一舵机与第一连接臂的连接处形成第二关节，第二连接臂与第二舵机的连接处形成第三关节。

上述任一方案优选的是，站立支撑组件包括与第三舵机的转轴连接的站立连接臂，转轴与站立连接臂连接的站立舵机，以及设于站立舵机底部的支撑板。

上述任一方案优选的是，第三舵机与站立连接臂的连接处形成站立关节，站立舵机与站立连接臂的连接处形成支撑关节。

上述任一方案优选的是，腿部驱动舵机的转轴的轴心与第一舵机的转轴的轴心相互垂直，第三舵机的轴心与站立舵机的转轴的轴心垂直；第二舵机的转轴的轴心到其远端的距离小于其转轴轴心到第一舵机近端的距离；第三舵机的一端与第二舵机的前端贴合。

上述任一方案优选的是，手臂机构包括与手臂驱动舵机的转轴连接的转动连接件，与转动连接件固定连接的转动舵机，与转动舵机的转轴连接的转动连接臂，转轴与转动连接臂连接的第四舵机，与第四舵机固定连接的第四连接臂，转轴与第四连接臂连接的第五舵机，以及连接在第五舵机端部的手掌部件；前轮连接在转动连接臂的外侧。

上述任一方案优选的是，手臂驱动舵机与转动连接件的连接处形成胸肩关节，转动舵机与转动连接臂的连接处形成肩外关节，第四舵机与转动连接臂的连接处形成第四关节，第五舵机与第四连接臂的连接处形成第五关节。

上述任一方案优选的是，第五舵机的端部还设有长度长于手掌部件的支撑件。

上述任一方案优选的是，两腿部机构的第三连接臂的前端均设有半边的箱体结构，在腿部驱动舵机驱动两腿部机构收合时，两半边的箱体结构形成一整箱体。

上述任一方案优选的是，机身主体背面设有汽车车头，在机身主体的前端设有翻转舵机；翻转舵的转轴上固定连接有“L”形结构的翻转连接臂；翻转连接臂的端部设有汽车引擎盖。

上述任一方案优选的是，汽车车头设置可开合的车门和车顶盖，车顶盖内设置控制面板，控制面板上设有电源开关、USB接口、充电接口武器支架凹槽，机器人外接附件通过武器支架与武器支架凹槽配合，安装到汽车车顶。

上述任一方案优选的是，汽车车头内设置与各个舵机电路连接的控制电路板，控制电路板上设置有与手机对接的通讯模块，通过用户端的APP程序控制该变形机器人与其他结构形态自由切换；控制电路板连接USB接口，用于给控制电路板下载程序或与电脑连接；控制电路板与MP3模块电连接，MP3模块控制与之连接的两个扬声器播放声音，扬声器设置在两侧车门内部；控制电路板与电池和充电接口连接；所述电池采用可充电电池。

上述任一方案优选的是，各舵机之间为串联或并联，串联方式优选以TTL电平多层连接方式通过共用总线连接，也可根据实际使用情况选择其他连接方式。

上述任一方案优选的是，机器人手指分别包括远指关节、中指关节和近指关节，各关节之间采用卡扣连接；拇指近指关节与手掌部位通过球铰链连接，其他四指近指关节与手掌部位通过卡扣连接；各关节均可绕连接点转动。

上述任一方案优选的是，变形机器人收合后形成有箱货车、吉普车、超级跑车、工程车、战车、坦克、战斗机、飞船、激光炮、机器昆虫或机器恐龙中的任一种形状。

上述变形机器人的变形方法为，机器人通过关节旋转变换为人形或车形；机器人处于车形时，车前轮和车后轮着地，手臂机构和机身主体位于车身下方，腿部机构弯折，位于车身后方，脚掌位置向前朝向车头方向；机器人从车形变成人形时，包括如下步骤：

（1） 第四舵机驱动第四关节转动，第五舵机驱动第五关节转动，使得第五舵机接触地面，并往上支撑；

（2）第一舵机驱动第一关节往上拱起；第二舵机驱动第三关节转动展开，使得支撑板的端部支撑在地面上；

（3）第五舵机驱动第五关节伸直支撑机身主体往上转动，使得支撑板的支撑面与支撑地面贴合；

（4）第二舵机和第三舵机分别驱动第三关节和站立关节伸直，拖动手臂机构支撑在地面并往后运动，支撑机身主体，同时第一舵机驱动第二关节转动，使得该变形机器人站立；

（5）两腿部驱动舵机驱动两腿部机构张开，两手臂驱动舵机驱动手臂机构往两侧转动张开，形成机器人形状。

上述变形机器人的变形方法为，机器人通过关节旋转变换为人形或车形；机器人处于人形时为人的站立状态，腿部机构呈八字形张开，手臂机构位于机身主体左右两侧；机器人从人形变为车形时，包括如下步骤：

（1）腿部驱动舵机驱动两腿部机构收合，手臂驱动舵机驱动手臂机构旋转到机身主体的前端；

（2）第一舵机驱动第二关节往下弯曲，并且第三舵机驱动站立关节转动，第四舵机驱动第四关节向外转动使得手臂机构与地面接触；

（3）第二舵机驱动第三关节转动，使得机身主体和腿部组件往前倾斜，同时第二关节伸直，第五关节弯曲，后轮支撑在地面上；

（4）第四舵机驱动第四关节旋转，使得手臂机构收缩在机身主体的底部，并使得前轮支撑在地面上；

（5）第二舵机驱动第三关节弯曲，并使得第三舵机贴合在第一舵机上，同时支撑板与机身主体的端面贴合，实现机器人从人形变为车型。

上述变形机器人的组合舵机复位方法，具体为：控制电路板内预设开机检测程序和舵机复位计算程序，每个舵机预设初始位置；所述机器人在启动前各关节处于任意位置状态，所述机器人在开机后，开机检测程序启动并读取机器人全部舵机的当前位置，舵机复位计算程序根据全部舵机的实时位置将复位动作分解成多步，通过躲避干涉、相互衔接的方式复位，以保证复位过程中各关节之间不出现干涉的情况。

本实用新型的有益效果是：本变形机器人在变形为机器人时，所述手臂机构向下支撑所述机身主体，所述腿部机构与所述机身主体连接的关节往上拱起弯曲，所述腿部机构的端部翻转并支撑在地面，所述机身主体绕于所述腿部机构连接处的关节往上转动，使得该变形机器人站立。变身时通过手臂机构对机身主体起到支撑作用，因此可以减小腿部机构站立时的驱动力，并且还能保证变形时受力平衡，从而能实现快速变形。本实用新型的机器人及其变形方法，通过设置灵活的关节，通过舵机驱动关节，能够从车的形态变化为人的形态，也能够从人的形态变化为车的形态，并能够实现多种人的动作，例如行走，挥手，摆动手臂、跳舞等，对智能机器人的发展具有深远的意义。本实用新型的组合舵机的复位方法方法更先进、更实用，更智能化。能够避免机器人在复位过程中各关节之间的相互干涉干扰，提高了舵机和机器人其他部件的使用寿命，进一步的提高了应用该组合舵机复位方法的机器人的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的变形机器人的一优选实施例的结构视图；

图2是本实用新型变形机器人腿部机构的一优选实施例的结构图；

图3是本实用新型变形机器人手臂机构的一优选实施例的结构图；

图4是本实用新型变形机器人机身主体的的一优选实施例的结构图；

图5是本实用新型变形机器人由人形变为车型的一优选实施例的示意图；

图6是本实用新型变形机器人由人形变为有箱货车的一优选实施例的示意图；

图7是本实用新型变形机器人变形为有箱货车原始结构视图；

图8是本实用新型变形机器人变形为有箱货车后的结构视图。

图9是本实用新型变形机器人变形为有箱货车后的车顶结构视图。

图10是本实用新型变形机器人外接附件机枪的一优选实施例的结构视图。

图11是本实用新型变形机器人外接附件大炮的一优选实施例的结构视图。

图12是本实用新型变形机器人的控制系统的一优选实施例的框图。

图13是本实用新型变形机器人的一优选实施例的手部分解图。

图14是本实用新型变形机器人的组合舵机复位过程一优选实施例的示意图。

图示说明：

1-机身主体，10-框体，100-引擎盖，11-手臂驱动舵机，11b-胸肩关节，12-腿部驱动舵机，2-腿部机构，20-腿部组件，200-第一连接臂，200a-第一关节，201-第一舵机，201a-第二关节，202-第二连接臂，202a-第三关节，203-第二舵机，204-第三连接臂，204a-站立关节，205-第三舵机，206-后轮驱动舵机，21-站立支撑组件，210-站立连接臂，210a-支撑关节，211-站立舵机，212-支撑板，3-手臂机构，300-转动连接件，30-转动舵机，30b-肩外关节，31-转动连接臂，31b-第四关节，32-第四舵机，32b-第五关节，33-第四连接臂，34-第五舵机，35-手掌部件，351-远指关节，352-中指关节，353-近指关节，354-拇指近指关节，36-支撑件，4-前轮，5-后轮，6-箱体结构，7-车头，71-武器支架凹槽，72-电源开关，73-USB接口，74-充电接口，8-翻转舵机，9-翻转连接臂。

具体实施方式

为了更进一步了解本实用新型的内容，下面将结合具体实施例对本实用新型作更为详细的描述，实施例只对本实用新型具有示例性作用，而不具有任何限制性的作用；任何本领域技术人员在本实用新型的基础上作出的非实质性修改，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种变形机器人，包括机身主体1、连接于机身主体1上部的头部机构、连接于机身主体1上部两侧的手臂机构3和连接于机身主体1下部两侧的腿部机构2，所述机身主体1与所述腿部机构2、所述手臂机构3都通过关节转动连接；所述腿部机构2外侧设置有后轮5，所述手臂机构3外侧设置有前轮4；所述机器人通过舵机驱动关节旋转变换为人形或车形。

如图1所示，在本实施例中，腿部机构2包括与机身主体1连接的腿部组件20和与腿部组件20连接的站立支撑组件21；后轮5设于腿部组件20的外侧。变形为机器人时，手臂机构3对机身主体1支撑，腿部组件20与机身主体1连接的关节向上拱起，同时站立支撑组件21翻转，并且手臂机构3继续支撑，使得站立支撑组件21的支撑面与地面接触，再由腿部组件20与机身主体1连接处的关节往上支撑，使得该变形机器人站立。

如图4所示，在本实施例中，机身主体1包括框体10，设于框体10内、且转轴与两手臂机构3连接的手臂驱动舵机11，以及设于框体10内、且转轴与腿部组件20连接的腿部驱动舵机12。手臂驱动舵机11的转轴的轴心与腿部驱动舵机12的轴心相互垂直。手臂驱动舵机11驱动手臂机构3转动，两个腿部驱动舵机12驱动两个腿部机构2张开与收合。该变形机器人在变形为机器人时，由腿部驱动舵机12驱动腿部机构2张开站立，手臂驱动舵机11驱动手臂机构3从机身主体1的前端旋转到两侧，从而实现机器人的整体变形。

如图2所示，在本实施例中，腿部组件20包括与腿部驱动舵机12转轴连接的第一连接臂200，转轴与第一连接臂200连接的第一舵机201，与第一舵机201固定连接的第二连接臂202，转轴与第二连接臂202连接的第二舵机203，与第二舵机203固定连接的第三连接臂204和与第三连接臂204固定连接的第三舵机205，以及设于第二连接臂202前端的后轮5驱动舵机206，后轮5设于后轮5驱动舵机206的转轴上。第一连接臂200与腿部驱动舵机12的连接处形成第一关节200a，第一舵机201与第一连接臂200的连接处形成第二关节201a，第二连接臂202与第二舵机203的连接处形成第三关节202a。其中第一关节200a相当于机器人变为机器人的髋关节；第三关节202a相当于该变形机器人变形为机器人后的膝关节。所述腿部驱动舵机12和所述第一舵机201结构相同，所述腿部驱动舵机12和所述第一舵机201的转轴上都设有第一啮合齿，所述腿部驱动舵机12和所述第一舵机201之间第一关节200a与转轴连接处设有第二啮合齿，所述第一啮合齿和所述第二啮合齿相互匹配从而将所述转轴与关节啮合；所述腿部驱动舵机12驱动其转轴转动，带动第一关节200a，以及第一舵机201同步转动。其他舵机与关节或连接件的连接处，同样采用第一啮合齿和第二啮合齿相互匹配的方式进行传动。

在本实施例中，站立支撑组件21包括与第三舵机205的转轴连接的站立连接臂210，转轴与站立连接臂210连接的站立舵机211，以及设于站立舵机211底部的支撑板212。第三舵机205与站立连接臂210的连接处形成站立关节204a，站立舵机211与站立连接臂210的连接处形成支撑关节210a。其中支撑板212相当于机器人的脚掌。变形时，首先通过两手臂机构3往下支撑，手臂机构3肘部着地支撑，第二关节201a往前拱起，第三关节202a伸直，所述支撑板212的端部与地面接触支撑，手臂机构3的肘关节伸直继续支撑机身主体1，第三舵机205驱动第三关节202a弯曲，使得支撑板212着地，从而机器人实现站立。

如图1和2所示，在本实施例中，腿部驱动舵机12的转轴的轴心与第一舵机201的转轴的轴心相互垂直，第三舵机205的轴心与站立舵机211的转轴的轴心垂直；第二舵机203的转轴的轴心到其远端的距离小于其转轴轴心到第一舵机201近端的距离；第三舵机205的一端与第二舵机203的前端贴合。在该变形机器人变形为其他结构时，第二舵机203收容在第二连接臂202的型腔内，第三舵机205则叠合在第一舵机201上。支撑板212的端部则与机身主体1的端面贴合。其中第一连接臂200和第三连接臂204的机构均为两个“[”字形结构的连接板交叉叠加固定连接。两“[”字形结构的连接板上设有与转轴固定连接的两个轴孔，两“[”字形结构的连接板的轴孔相互垂直。因此能实现同时与两个轴心相互垂直的舵机转轴连接。

如图3所示，在本实施例中，手臂机构3包括与手臂驱动舵机11的转轴连接的转动连接件300，与转动连接件300固定连接的转动舵机30，与转动舵机30的转轴连接的转动连接臂31，转轴与转动连接臂31连接的第四舵机32，与第四舵机32固定连接的第四连接臂33，转轴与第四连接臂33连接的第五舵机34，以及连接在第五舵机34端部的手掌部件35；手臂驱动舵机11与转动连接件300的连接处形成胸肩关节11b，转动舵机30与转动连接臂31的连接处形成肩外关节30b，第四舵机32与转动连接臂31的连接处形成第四关节31b，相当于该变形机器人变形为机器人时的肩关节。第五舵机34与第四连接臂33的连接处形成第五关节32b，相当于肘关节。前轮4连接在转动连接臂31的外侧。在变形为机器人形状时，第四舵机32驱动第四关节31b转动，第五舵机34驱动第五关节32b转动，使得第五舵机34的一侧与地面接触，达到对机身主体1起到支撑作用，第五舵机34驱动第五关节32b伸直，从而推动第三关节202a站立。在变形后，手臂驱动舵机11驱动手臂机构3旋转张开。

该变形机器人在变为其他结构时，两前轮4和两后轮5与地面接触支撑，并且通过后轮5驱动舵机206驱动后轮5转动，从而使得该变形机器人变形机构运行。

在本实施例中，第五舵机34的端部还设有长度长于手掌部件35的支撑件36。因此在变形时，手臂机构3与地面接触是，时通过支撑件36与地面接触，支撑件36是用金属件或者耐磨材质制作而成，因此手臂机构3在支撑时，能避免手臂机构3与地面接触而摩擦。

本实施例中变形机器人的变形方法，机器人通过关节旋转变换为人形或车形；机器人处于车形时，车前轮4和车后轮5着地，手臂机构3和机身主体1位于车身下方，腿部机构2弯折，位于车身后方，脚掌位置向前朝向车头7方向；机器人从车形变成人形时，包括如下步骤：

（1）第四舵机32驱动第四关节31b转动，第五舵机34驱动第五关节32b转动，使得第五舵机34接触地面，并往上支撑；

（2）第一舵机201驱动第一关节200a往上拱起；第二舵机203驱动第三关节202a转动展开，使得支撑板212的端部支撑在地面上；

（3）第五舵机34驱动第五关节32b伸直支撑机身主体1往上转动，使得支撑板212的支撑面与支撑地面贴合；

（4）第二舵机203和第三舵机205分别驱动第三关节202a和站立关节204a伸直，拖动手臂机构3支撑在地面并往后运动，支撑机身主体1，同时第一舵机201驱动第二关节201a转动，使得该变形机器人站立；

（5）两腿部驱动舵机12驱动两腿部机构2张开，两手臂驱动舵机11驱动手臂机构3往两侧转动张开，形成机器人形状。

如图5所示，本实施例中变形机器人的变形方法，机器人通过关节旋转变换为人形或车形；机器人处于人形时为人的站立状态，腿部机构2呈八字形张开，手臂机构3位于机身主体1左右两侧；机器人从人形变为车形时，包括如下步骤：

（1）腿部驱动舵机12驱动两腿部机构2收合，手臂驱动舵机11驱动手臂机构3旋转到机身主体1的前端；

（2）第一舵机201驱动第二关节201a往下弯曲，并且第三舵机205驱动站立关节204a转动，第四舵机32驱动第四关节31b向外转动使得手臂机构3与地面接触；

（3）第二舵机203驱动第三关节202a转动，使得机身主体1和腿部组件20往前倾斜，同时第二关节201a伸直，第五关节32b弯曲，后轮5支撑在地面上；

（4）第四舵机32驱动第四关节31b旋转，使得手臂机构3收缩在机身主体1的底部，并使得前轮4支撑在地面上；

（5）第二舵机203驱动第三关节202a弯曲，并使得第三舵机205贴合在第一舵机201上，同时支撑板212与机身主体1的端面贴合，实现机器人从人形变为车型。

实施例2

所述变形机器人收合后形成有箱货车、吉普车、超级跑车、工程车、战车、坦克、战斗机、飞船、激光炮、机器昆虫或机器恐龙中的任一种形状。并且是根据所需要的结构在机身主体1上，腿部机构2上，站立支撑组件21上设置不同的结构形状，使得该变形机器人变形后组合成有箱货车、吉普车、超级跑车、工程车、战车、坦克、战斗机、飞船、激光炮、机器昆虫或机器恐龙等不同形状的结构。

实施例2与实施例1相似，所不同的是，实施例2中的车形态为有箱货车，且该机器人具有21个自由度。

如图7-8所示，在本实施例中，两腿部机构2的第三连接臂204的前端均设有半边的箱体结构6，在腿部驱动舵机12驱动两腿部机构2收合时，两半边的箱体结构6形成一整箱体。

在本实施例中，机身主体1背面设有汽车车头7，在机身主体1的前端设有翻转舵机8；翻转舵的转轴上固定连接有“L”形结构的翻转连接臂9；翻转连接臂9的端部设有汽车引擎盖100。

如图9所示，在本实施例中，汽车车头7设置可开合的车门和车顶盖，车顶盖内设置控制面板，控制面板上设有电源开关72、USB接口73、充电接口74武器支架凹槽71。

如图12所示，在本实施例中，汽车车头7内设置与各个舵机电路连接的控制电路板，控制电路板上设置有与手机对接的通讯模块，通过用户端的APP程序控制该变形机器人与其他结构形态自由切换；控制电路板连接USB接口73，用于给控制电路板下载程序或与电脑连接；控制电路板与MP3模块电连接，MP3模块控制与之连接的两个扬声器播放声音，扬声器设置在两侧车门内部；控制电路板与电池和充电接口74连接；所述电池采用12V锂离子充电电池。

在本实施例中，各舵机之间为串联或并联，串联时以TTL电平多层连接方式通过共用总线连接。

由有箱货车变幻为机器人的方法：所述第四舵机32驱动所述第四关节31b转动，所述第五舵机34驱动所述第五关节32b转动，使得所述第五舵机34的一面接触地面，并往上支撑；所述第一舵机201驱动所述第一关节200a上拱起；所述第二舵机203驱动所述第三关节202a转动展开，使得所述支撑板212的端部支撑在地面上；所述第五舵机34驱动所述第五关节32b伸直支撑所述机身主体1往上转动，使得所述支撑板212的支撑面与支撑地面贴合；所述第二舵机203和所述第三舵机205分别驱动所述第三关节202a和所述站立关节204a伸直，同时拖动所述手臂机构3支撑在地面并往后运动，支撑所述机身主体1，同时所述第一舵机201驱动所述第二关节201a转动，使得该变形机器人站立。翻转舵机8驱动翻转连接臂9带动引擎盖100翻转至机身主体1的背面与汽车的车头7组合，手臂驱动舵机11驱动手臂机构3往外侧旋转90°；翻转舵机8驱动翻转驱动腿部机构2张开，并且站立舵机211驱动站立关节204a转动，使得支撑板212始终与地面接触，从而形成机器人形状。

如图6所示，由机器人变形为有箱货车的方法：腿部驱动舵机12驱动腿部机构2闭合，并使得两半边的箱体结构6形成汽车的后箱体，并且站立舵机211驱动站立关节204a转动，使得支撑板212始终与地面接触；翻转舵机8驱动翻转连接臂9带动引擎盖100翻转抬起；手臂驱动舵机11驱动手臂机构3往外侧旋转90°到机身主体1的前端；翻转舵机8驱动翻转连接臂9带动引擎盖100翻转到机身主体1的背面与汽车的车头7组合；第一舵机201驱动第二关节201a往下弯曲，并且第二舵机203驱动站立关节204a转动，第四舵机32驱动第四关节31b向外转动使得手臂机构3与地面接触，并且第二舵机203驱动站立关节204a转动，使得机身主体1和腿部组件20往前倾斜，同时第二关节201a伸直，第五关节32b弯曲，后轮5支撑在地面上，第四舵机32驱动第四关节31b旋转，使得手臂机构3收缩在机身主体1的底部，并使得前轮4支撑在地面上；第二舵机203驱动第三关节202a弯曲，并使得第三舵机205贴合在第一舵机201上，同时支撑板212与机身主体1的端面贴合，从而形成有箱汽车结构。并且两前轮4和两后轮5与地面接触，通过后轮5驱动舵机206驱动该有箱汽车行驶。

实施例3

实施例3与实施例2相似，所不同的是，实施例3还包括机器人外接附件，如图10-11所示，机器人外接附件多种多样，如机枪和大炮，通过武器支架与武器支架凹槽71配合，安装到汽车车顶。

实施例4

实施例4与实施例2相似，所不同的是，实施例4进一步包括精细化的机器人手指，如图13所示，在本实施例中，机器人手指分别包括远指关节351、中指关节352和近指关节353，各关节之间采用卡扣连接；拇指近指关节354与手掌部位通过球铰链连接，其他四指近指关节353与手掌部位通过卡扣连接；各关节均可绕连接点转动。

实施例5

本实施例可以单独形成完整的技术方案，也可以与实施例1相结合形成完整的技术方案，还可以与本实用新型的其他任一实施例进行排列/组合形成完整的技术方案。

一种变形机器人的组合舵机复位方法，具体为：控制电路板内预设开机检测程序和舵机复位计算程序，每个舵机预设初始位置；所述机器人在启动前各关节处于任意位置状态，所述机器人在开机后，开机检测程序启动并读取机器人全部舵机的当前位置，舵机复位计算程序根据全部舵机的实时位置将复位动作分解成多步，通过躲避干涉、相互衔接的方式复位，以保证复位过程中各关节之间不出现干涉的情况。如初始设定手臂机构3位于机身主体1侧面的角度为225°，开机前手臂机构3处于任意状态，开机后手臂机构3上的舵机驱动恢复到225°。

如图14所示，开机前一个手臂机构3处于竖直向上且手心向前的位置，开机后开机检测程序启动并读取机器人全部舵机的当前位置，以躲避干涉、相互衔接复位原则，舵机复位计算程序根据全部舵机的实时位置将复位动作分解成多步，首先将转动舵机30旋转90°使手臂机构3转换成图中②的状态，然后翻转舵机8驱动翻转连接臂9带动引擎盖100向上翻转至图中③，第四舵机32驱动第四关节31b向下旋转，使手臂机构3到达④所示位置，最后翻转舵机8驱动翻转连接臂9带动引擎盖100向下翻转至图中⑥，达到初始设定的机器人状态。该复位过程中能够避免机器人在复位过程中各关节之间的相互干涉干扰，提高了舵机和机器人其他部件的使用寿命，进一步的提高了应用该组合舵机复位方法的机器人的使用寿命。

尽管具体地参考其优选实施例来示出并描述了本实用新型，但本领域的技术人员可以理解，可以作出形式和细节上的各种改变而不脱离所附权利要求书中所述的本实用新型的范围。以上结合本实用新型的具体实施例做了详细描述，但并非是对本实用新型的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本实用新型技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种变形机器人，包括机身主体（1）、连接于机身主体（1）上部的头部机构、连接于机身主体（1）上部两侧的手臂机构（3）和连接于机身主体（1）下部两侧的腿部机构（2），其特征在于：所述机身主体（1）与所述腿部机构（2）、所述手臂机构（3）都通过关节转动连接；所述腿部机构（2）外侧设置有后轮（5），所述手臂机构（3）外侧设置有前轮（4）；所述机器人通过舵机驱动关节旋转变换为人形或车形。

2.根据权利要求1所述的变形机器人，其特征在于：腿部机构（2）包括与机身主体（1）连接的腿部组件（20）和与腿部组件（20）连接的站立支撑组件（21）；后轮（5）设于腿部组件（20）的外侧。

3.根据权利要求2所述的变形机器人，其特征在于：机身主体（1）包括框体（10），设于框体（10）内、且转轴与两手臂机构（3）连接的手臂驱动舵机（11），以及设于框体（10）内、且转轴与腿部组件（20）连接的腿部驱动舵机（12）。

4.根据权利要求3所述的变形机器人，其特征在于：手臂驱动舵机（11）的转轴的轴心与腿部驱动舵机（12）的轴心相互垂直。

5.根据权利要求4所述的变形机器人，其特征在于：两个手臂驱动舵机（11）驱动两个手臂机构（3）转动，两个腿部驱动舵机（12）驱动两个腿部机构（2）张开与收合。

6.根据权利要求5所述的变形机器人，其特征在于：腿部组件（20）包括与腿部驱动舵机（12）转轴连接的第一连接臂（200），转轴与第一连接臂（200）连接的第一舵机（201），与第一舵机（201）固定连接的第二连接臂（202），转轴与第二连接臂（202）连接的第二舵机（203），与第二舵机（203）固定连接的第三连接臂（204）和与第三连接臂（204）固定连接的第三舵机（205），以及设于第二连接臂（202）前端的后轮（5）驱动舵机（206），后轮（5）设于后轮（5）驱动舵机（206）的转轴上。

7.根据权利要求6所述的变形机器人，其特征在于：第一连接臂（200）与腿部驱动舵机（12）的连接处形成第一关节（200a），第一舵机（201）与第一连接臂（200）的连接处形成第二关节（201a），第二连接臂（202）与第二舵机（203）的连接处形成第三关节（202a）。

8.根据权利要求7所述的变形机器人，其特征在于：站立支撑组件（21）包括与第三舵机（205）的转轴连接的站立连接臂（210），转轴与站立连接臂（210）连接的站立舵机（211），以及设于站立舵机（211）底部的支撑板（212）。

9.根据权利要求8所述的变形机器人，其特征在于：第三舵机（205）与站立连接臂（210）连接处形成站立关节（204a），站立舵机（211）与站立连接臂（210）连接处形成支撑关节（210a）。

10.根据权利要求9所述的变形机器人，其特征在于：腿部驱动舵机（12）的转轴的轴心与第一舵机（201）的转轴的轴心相互垂直，第三舵机（205）的轴心与站立舵机（211）的转轴的轴心垂直；第二舵机（203）的转轴的轴心到其远端的距离小于其转轴轴心到第一舵机（201）近端的距离；第三舵机（205）的一端与第二舵机（203）的前端贴合。

11.根据权利要求10所述的变形机器人，其特征在于：手臂机构（3）包括与手臂驱动舵机（11）的转轴连接的转动连接件（300），与转动连接件（300）固定连接的转动舵机（30），与转动舵机（30）的转轴连接的转动连接臂（31），转轴与转动连接臂（31）连接的第四舵机（32），与第四舵机（32）固定连接的第四连接臂（33），转轴与第四连接臂（33）连接的第五舵机（34），以及连接在第五舵机（34）端部的手掌部件（35）；前轮（4）连接在转动连接臂（31）的外侧。

12.根据权利要求11所述的变形机器人，其特征在于：手臂驱动舵机（11）与转动连接件（300）的连接处形成胸肩关节（11b），转动舵机（30）与转动连接臂（31）的连接处形成肩外关节（30b），第四舵机（32）与转动连接臂（31）的连接处形成第四关节（31b），第五舵机（34）与第四连接臂（33）的连接处形成第五关节（32b）。

13.根据权利要求12所述的变形机器人，其特征在于：第五舵机（34）的端部还设有长度长于手掌部件（35）的支撑件（36）。

14.根据权利要求13所述的变形机器人，其特征在于：两腿部机构（2）的第三连接臂（204）的前端均设有半边的箱体结构（6），在腿部驱动舵机（12）驱动两腿部机构（2）收合时，两半边的箱体结构（6）形成一整箱体。

15.根据权利要求14所述的变形机器人，其特征在于：机身主体（1）背面设有汽车车头（7），在机身主体（1）的前端设有翻转舵机（8）；翻转舵的转轴上固定连接有“L”形结构的翻转连接臂（9）；翻转连接臂（9）的端部设有汽车引擎盖（100）。

16.根据权利要求15所述的变形机器人，其特征在于：车头（7）设置可开合的车门和车顶盖，车顶盖内设置控制面板，控制面板上设有电源开关（72）、USB接口（73）、充电接口（74）武器支架凹槽（71），机器人外接附件通过武器支架与武器支架凹槽（71）配合，安装到汽车车顶。

17.根据权利要求16所述的变形机器人，其特征在于：车头（7）内设置与各个舵机电路连接的控制电路板，控制电路板上设置有与手机对接的通讯模块，通过用户端的APP程序控制该变形机器人与其他结构形态自由切换；控制电路板连接USB接口（73），用于给控制电路板下载程序或与电脑连接；控制电路板与MP3模块电连接，MP3模块控制与之连接的两个扬声器播放声音，扬声器设置在两侧车门内部；控制电路板与电池和充电接口（74）连接；所述电池采用可充电电池。

18.根据权利要求17所述的变形机器人，其特征在于：各舵机之间为串联或并联，串联方式包括以TTL电平多层连接方式通过共用总线连接。

19.根据权利要求18所述的变形机器人，其特征在于：机器人手指分别包括远指关节（351）、中指关节（352）和近指关节（353），各关节之间采用卡扣连接；拇指近指关节（354）与手掌部位通过球铰链连接，其他四指近指关节（353）与手掌部位通过卡扣连接；各关节均可绕连接点转动。

20.根据权利要求19所述的变形机器人，其特征在于：变形机器人收合后形成有箱货车、吉普车、超级跑车、工程车、战车、坦克、战斗机、飞船、激光炮、机器昆虫或机器恐龙中的任一种形状。