CN208788604U - 一种大型表演机甲机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型表演机甲机器人，包括腿部结构、躯干结构和锯盘结构，所述腿部结构与躯干结构相连接，所述躯干结构的两侧均设置有手臂结构，所述手臂结构包括左臂结构和右臂结构，所述锯盘结构设置于左臂结构或者右臂结构的一端，且所述腿部结构、躯干结构、右臂结构、左臂结构和锯盘结构处均设置有相应的驱动组件，所有的驱动组件的工作状态均受主控模块控制。本实用新型的大型表演机甲机器人通过设置驱动组件以驱动躯干结构、手臂结构和锯盘结构的运动，通过其中一个手臂持转动锯盘，配合另一手臂动作，做出拿大锯砍伐树木或大搞破坏的动作，制造游客处于被机甲机器人攻击或驱赶的情景，使游客体验高科技感的逃生经历。

Description

一种大型表演机甲机器人

技术领域

本实用新型涉及一种娱乐机器人，尤其涉及一种大型表演机甲机器人。

背景技术

目前，旅游发展已经历了三个时代：第一代以自然资源作为依托；第二代以都市娱乐为特征；第三代是各种模拟、微缩类型的主题公园。

当前已经进入了第四代，因为它占地面积最大、科技含量最高、技术最先进、影像最逼真、景点最多、内容最丰富。在当今的流行第四代主题公园中,采用了大量的娱乐机器人来营造各种气氛，带给游客新奇，刺激，难忘的游乐体验，提高主题公园的品质和知名度，以吸引更多的游客去参观游乐。但是，目前还没有出现有大型表演机甲机器人。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种大型表演机甲机器人，其能大大增强主题乐园的趣味性。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种大型表演机甲机器人，包括腿部结构、躯干结构和锯盘结构，所述腿部结构与躯干结构相连接，所述躯干结构的两侧均设置有手臂结构，所述手臂结构包括左臂结构和右臂结构，所述锯盘结构设置于左臂结构或者右臂结构的一端，且所述腿部结构、躯干结构、右臂结构、左臂结构和锯盘结构处均设置有相应的驱动组件，所有的驱动组件的工作状态均受主控模块控制。

进一步地，所述腿部结构通过内齿式回转支承与躯干结构连接，所述右臂结构和左臂结构通过轴承座与躯干结构连接。

进一步地，所述躯干结构包括躯干骨架、躯干驱动组件、手臂驱动组件、联轴器、位置传感器和限位开关；所述手臂驱动组件与轴承座之间还设置有联轴器，所述限位开关用于限制手臂结构的摆动角度，所述躯干驱动组件用于控制躯干骨架的旋转角度，所述位置传感器用于将检测到的手臂结构的状态发送至主控模块。

进一步地，所述腿部结构由多段无缝钢管焊接而成，所述腿部结构通过内齿式回转支承与躯干结构连接，所述内齿式回转支承的内圈固定于腿部结构的顶部，所述内齿式回转支承的外圈固定于躯干结构的底部。

进一步地，所述腿部结构通过底板与地面或者移动平台固定连接。

进一步地，所述右臂结构包括右大臂骨架、右小臂骨架和电机驱动组件；所述右大臂骨架的前端由圆管焊接而成，后端由钣金焊接围成电机安装槽，所述电机安装槽内设置有电机驱动组件，所述电机驱动组件用于驱动右小臂骨架往复运动。

进一步地，所述右大臂骨架的前端与右大臂骨架的后端之间设置右臂回力拉簧。

进一步地，所述左臂结构包括左肩横摆骨架、左肩横摆驱动组件、左大臂骨架和左大臂驱动组件；所述左肩横摆骨架与左大臂骨架固定连接，所述左肩横摆驱动组件与躯干结构相接，所述左肩横摆驱动组件用于驱动左肩横摆骨架运动，所述左大臂驱动组件用于驱动左大臂骨架运动。

进一步地，所述锯盘结构包括锯盘安装架、转动电机、锯盘和轴承座；所述锯盘安装架与左臂结构固定连接，所述转动电机安装于锯盘安装架处，所述转动电机通过传动同步带和带轮驱动装配在轴承座上的锯盘旋转。

进一步地，所有的驱动组件均由配有编码器和刹车的三相异步减速电机构成。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的大型表演机甲机器人通过设置驱动组件以驱动躯干结构、手臂结构和锯盘结构的运动，通过其中一个手臂持转动锯盘，配合另一手臂动作，做出拿大锯砍伐树木或大搞破坏的动作，制造游客处于被机甲机器人攻击或驱赶的情景，使游客体验高科技感的逃生经历。

附图说明

图1为实用新型的大型表演机甲机器人的整体结构示意图。

附图标记：1、腿部结构；11、底板；12、无缝钢管；13、腿部平面；2、躯干结构；21、躯干骨架；22、躯干驱动组件；3、右臂结构；31、右大臂骨架；32、右小臂骨架；33、电机驱动组件；4、左臂结构；41、左大臂骨架；42、左肩横摆驱动组件；43、左肩横摆骨架；44、左大臂驱动组件；5、锯盘结构；51、锯盘安装架；52、锯盘。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示，本实施例提供了一种大型表演机甲机器人，包括腿部结构1、躯干结构2和锯盘结构5，所述腿部结构1与躯干结构2相连接，所述躯干结构2的两侧均设置有手臂结构，所述手臂结构包括左臂结构4和右臂结构3，所述锯盘结构5设置于左臂结构4或者右臂结构3的一端，且所述腿部结构1、躯干结构2、右臂结构3、左臂结构4和锯盘结构5处均设置有相应的驱动组件，所有的驱动组件的工作状态均受主控模块控制。

所有的驱动组件均由配有编码器和刹车的三相异步减速电机构成。腿部结构1通过底板11与地面或移动平台固定牢固，从而为机器人提供相应的支撑；腿部结构1的上部提供平整腿部平面13，其主要用于安装躯干结构2。所述腿部结构1由多段无缝钢管12焊接而成，所述腿部结构1通过内齿式回转支承与躯干结构2连接，所述内齿式回转支承的内圈固定于腿部结构1的顶部，所述内齿式回转支承的外圈固定于躯干结构2的底部。

所述右臂结构3和左臂结构4通过第一轴承座与躯干结构2连接，所述腿部结构1通过底板11与地面或者移动平台固定连接。腿部结构1主要造型骨架由多段直径273mm的无缝钢管12焊接而成。腰部驱动组件由三相异步减速电机配有编码器和刹车组成，要不驱动组件驱使腰部组件左右摆动完成预定的动作，其中的位置传感器和限位部件用于限定腰部结构在合适的范围内转动。

右臂结构3和左臂结构4通过轴承座与躯干结构2连接，轴承座限制手臂只有前后摆动一个自由度。左右手臂由装在躯干内的手臂驱动组件驱使其前后摆动。右臂结构3本身包含肘部摆动自由度，肘部结构由电机驱动组件33驱使其弯曲。左臂结构4包含大臂横向摆动自由度和肘部弯曲自由度，其中横向摆动自由度由伺服电动缸驱动完成摆动，左肘部由左大臂驱动组件44驱使其完成弯曲动作。锯盘结构5装配在肘部驱动双出轴电机上。

上述机甲机器人工作时，控制系统通过预先输入的动作指令控制各驱动做旋转或直线运动，除锯盘电机连续旋转无需精确控制转动量外，其余各驱动电机均带有位置传感器和限位开关等，通过控制驱动量，使机甲机器人完成不同姿态和动作。例如，可以将机甲机器人设计文件预先在Maya软件做好动画设计，设计各种动作所需要的动画，然后输出动画脚本值，所述脚本值即本实施例中所述的各种姿态动作所需的动作指令。

本实施例的所述躯干结构2包括躯干骨架21、躯干驱动组件22、手臂驱动组件、联轴器、位置传感器和限位开关；所述躯干呈倒梯形，下端为腰部转动关节，可实现腰部灵活左右扭转，上端为肩部关节提供支撑和动力组件安装空间。所述手臂驱动组件与第一轴承座之间还设置有联轴器，所述限位开关用于限制手臂结构的摆动角度，所述躯干驱动组件22用于控制躯干骨架21的旋转角度，所述位置传感器用于将检测到的手臂结构的状态发送至主控模块。主控模块通过检测手臂结构的状态来控制手臂结构是沿这个方向继续活动，还是进行方向翻转。回转支承组件用以承载整个躯干组件并可以灵活转动，躯干驱动组件22轴端装有小齿轮与回转支承内齿圈啮合传动，从而带动整个躯干骨架21左右扭转各约45°。躯干上部装配有左右手臂摆动驱动结构，该结构包括手臂驱动组件、联轴器、第一轴承座、拉杆、位置传感器和限位开关等。电机正反转动驱动手臂轴往复摆动。限位开关和限位部件是为限制手臂摆动角度；为了平衡手臂摆动时的惯性冲击，在手臂转动主轴上装有负载弹簧，防止由于惯性冲击对机器人的各结构造成损伤。

本实施例的所述右臂结构3包括右大臂骨架31、右小臂骨架32和电机驱动组件33；所述右大臂骨架31的前端由圆管焊接而成，后端由钣金焊接围成电机安装槽，所述电机安装槽内设置有电机驱动组件33，所述电机驱动组件33用于驱动右小臂骨架32往复运动。所述右大臂骨架31的前端与右大臂骨架31的后端之间设置右臂回力弹簧。右大臂骨架31的形状为L形，其中L型大臂骨架前端由圆管焊接，后端为钣金焊接围成单面开口型结构，内安装有电机组件。小臂直接与双出轴电机联接，电机带有刹车和编码器，在手臂的关节位置设计有位置传感器和限位开关，用于对手臂的运动范围进行限制。电机正反转驱使右小臂骨架32往复弯曲，且位置和速度可控。

本实施例的所述左臂结构4包括左肩横摆骨架43、左肩横摆驱动组件42、左大臂骨架41和左大臂驱动组件44；所述左肩横摆骨架43与左大臂骨架41固定连接，所述左肩横摆驱动组件42与躯干结构2相接，所述左肩横摆驱动组件42用于驱动左肩横摆骨架43运动，所述左大臂驱动组件44用于驱动左大臂骨架41运动。其中左臂肩部骨架上装配有伺服电动缸，电动缸作直线推拉运动，驱使左臂横向摆动约25°。左大臂骨架41采用型材钢管和钣金拼接焊，后端钣金焊接围成单面开口型结构，内装有肘部驱动电机组件。锯盘结构5直接与双出轴电机联接，肘部转动关节设置有位置传感器和限位开关。电机正反转驱使锯盘组件往复弯曲，且速度和位置可控。肘部拉伸弹簧用于平衡锯盘结构5，其能减轻电机负载并缓解惯性冲击。

本实施例的所述锯盘结构5包括锯盘安装架51、转动电机、锯盘52和第二轴承座；所述锯盘安装架51与左臂结构4固定连接，所述转动电机安装于锯盘安装架51处，所述转动电机通过传动同步带和带轮驱动装配在第二轴承座上的锯盘52连续旋转。锯盘52由薄钣金结构焊接，外圈由ABS材质雕刻成锯齿状，然后与钣金粘接一起。锯盘52由锯盘结构5内单相减速电机带动同步带做连续旋转运动。

本实施例构造的大型表演机甲机器人，机甲机器人为大型仿真人形结构，手持锯盘，骨架体型高约4米，包括腿部、躯干和手臂。机器人共7个转动关节。各关节通过各式轴承等部件相互联接。各关节转动的动力是通过各部分组件中的电机来实现，包括旋转驱动电机和直线驱动电机，在动力驱动下各关节按规律转动。除锯盘电机外，其余6台电机均可伺服控制，且有相应的位置传感器和安全开关，机器人内的电机根据Maya输出的既定的动作脚本，可协调各关节同时动作，做出各种动作姿态，该大型娱乐机甲机器人装置能够模拟机甲机器人挥舞锯盘砍伐树木、破坏环境、攻击人类的刺激效果。值得一提的是，本例中只描述了机械结构，而实际成品还包括绚丽的外造型，造型由ABS雕刻而成，用螺钉连接在机械骨架上，随同骨架一起动作。机甲机器人收到指令动作时，配合外场声光电，使游客体验一种震撼的高科技感。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种大型表演机甲机器人，其特征在于，包括腿部结构、躯干结构和锯盘结构，所述腿部结构与躯干结构相连接，所述躯干结构的两侧均设置有手臂结构，所述手臂结构包括左臂结构和右臂结构，所述锯盘结构设置于左臂结构或者右臂结构的一端，且所述腿部结构、躯干结构、右臂结构、左臂结构和锯盘结构处均设置有相应的驱动组件，所有的驱动组件的工作状态均受主控模块控制。

2.如权利要求1所述的大型表演机甲机器人，其特征在于，所述腿部结构通过内齿式回转支承与躯干结构连接，所述右臂结构和左臂结构通过第一轴承座与躯干结构连接。

3.如权利要求2所述的大型表演机甲机器人，其特征在于，所述躯干结构包括躯干骨架、躯干驱动组件、手臂驱动组件、联轴器、位置传感器和限位开关；所述手臂驱动组件与第一轴承座之间设置有联轴器，所述限位开关用于限制手臂结构的摆动角度，所述躯干驱动组件用于控制躯干骨架的旋转角度，所述位置传感器用于将检测到的手臂结构的状态发送至主控模块。

4.如权利要求1所述的大型表演机甲机器人，其特征在于，所述腿部结构由多段无缝钢管焊接而成，所述腿部结构通过内齿式回转支承与躯干结构连接，所述内齿式回转支承的内圈固定于腿部结构的顶部，所述内齿式回转支承的外圈固定于躯干结构的底部。

5.如权利要求4所述的大型表演机甲机器人，其特征在于，所述腿部结构通过底板与地面或者移动平台固定连接。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的大型表演机甲机器人，其特征在于，所述右臂结构包括右大臂骨架、右小臂骨架和电机驱动组件；所述右大臂骨架的前端由圆管焊接而成，后端由钣金焊接围成电机安装槽，所述电机安装槽内设置有电机驱动组件，所述电机驱动组件用于驱动右小臂骨架往复运动。

7.如权利要求6所述的大型表演机甲机器人，其特征在于，所述右大臂骨架的前端与右大臂骨架的后端之间设置右臂回力拉簧。

8.如权利要求6所述的大型表演机甲机器人，其特征在于，所述左臂结构包括左肩横摆骨架、左肩横摆驱动组件、左大臂骨架和左大臂驱动组件；所述左肩横摆骨架与左大臂骨架固定连接，所述左肩横摆驱动组件与躯干结构相接，所述左肩横摆驱动组件用于驱动左肩横摆骨架运动，所述左大臂驱动组件用于驱动左大臂骨架运动。

9.如权利要求8所述的大型表演机甲机器人，其特征在于，所述锯盘结构包括锯盘安装架、转动电机、锯盘和第二轴承座；所述锯盘安装架与左臂结构固定连接，所述转动电机安装于锯盘安装架处，所述转动电机通过传动同步带和带轮驱动装配在第二轴承座上的锯盘旋转。

10.如权利要求1所述的大型表演机甲机器人，其特征在于，所有的驱动组件均由配有编码器和刹车的三相异步减速电机构成。