CN209999199U - 仿真机器人 - Google Patents

Abstract

仿真机器人，属于高仿真机器人设计制造技术领域，本实用新型为了解决传统仿真机器人仿真程度低且手臂无法模仿人类手臂动作的问题。右大臂旋转气缸固定安装在身体机构上，右大臂旋转气缸的输出端与右大臂框架的一端相连接，右大臂框架的另一端与右小臂气缸支架的一端铰接，右大臂气缸位于右大臂框架内，右大臂气缸的一端与右大臂框架铰接，右大臂气缸的输出端与右小臂气缸支架铰接，右小臂气缸支架的另一端安装有右小臂旋转气缸，右小臂旋转气缸的输出端与右小臂框架的一端相连接，右小臂框架的另一端与手掌机构铰接，右小臂气缸位于右小臂框架内。本实用新型的仿真机器人结构简单、轻便，控制容易，又能实现动作灵活，仿真程度高。

Description

仿真机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，具体涉及仿真机器人，属于高仿真机器人设计制造技术领域。

背景技术

高仿真人形机器人的整体结构，可以高度还原人体的运动，有较高的自由度，可以实现多种肢体运动，动作灵活且协调。通过丰富的肢体运动，表达人物情感；现有机器人的驱动方式大部分采用电机或舵机，整体外观的大小很难控制，直接导致仿真机器人的整体比例不协调；由于人形机器人的尺寸决定了安装空间问题，结构复杂的设计给控制、维修和检修带来不便和未知的问题；机器人结构的自由度越多，仿真的指数就越高。由于结构的复杂，导致机构运行时为了控制机器人本身的平衡问题，机器人不能协调的实现运动，一般情况下只有一个或两个结构组成单一的运动。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供仿真机器人，以解决传统仿真机器人仿真程度低且手臂无法模仿人类手臂动作，传统仿真机器人的面部动作少，整体动作僵硬不协调的问题。

仿真机器人包括包括头部机构、右臂机构和身体机构，身体机构上安装有头部机构，身体机构的右侧安装有右臂机构；

右臂机构包括右大臂旋转气缸、右大臂框架、右大臂气缸、右小臂气缸支架、右小臂旋转气缸、右小臂框架、右小臂气缸和手掌机构；

右大臂旋转气缸固定安装在身体机构上，右大臂旋转气缸的输出端与右大臂框架的一端相连接，右大臂框架的另一端与右小臂气缸支架的一端铰接，右大臂气缸位于右大臂框架内，右大臂气缸的一端与右大臂框架铰接，右大臂气缸的输出端与右小臂气缸支架铰接，右小臂气缸支架的另一端安装有右小臂旋转气缸，右小臂旋转气缸的输出端与右小臂框架的一端相连接，右小臂框架的另一端与手掌机构铰接，右小臂气缸位于右小臂框架内，右小臂气缸的一端与右小臂框架铰接，右小臂气缸的输出端与手掌机构铰接。

优选的：头部机构包括头部框架和安装在头部框架内部的摇头机构、嘴唇机构、眼睑机构、眼眉机构、眼球机构和下颚机构。

优选的：身体机构包括上半身机构、左臂机构和下半身机构；所述下半身机构上安装有上半身机构，上半身机构的左侧安装有左臂机构。

优选的：手掌机构包括手掌框架、手掌气缸、手掌托板和手指机构；

手掌框架与右小臂框架铰接，且通过耳板与右小臂气缸的输出端铰接，手掌气缸固定安装在手掌框架内，手掌气缸的输出端与手掌托板相连接，手掌托板可在手掌框架内滑动，手掌框架的底端并排铰接有多个手指机构；

手指机构包括手指关节轴承、手指球头弯杆轴承、指节、指肚、指尖、指肚连杆和指尖连杆；

指节的一端与手掌框架铰接，指节的另一端与指肚的一端铰接，指肚的另一端与指尖铰接，手指关节轴承的一端与手掌托板转动连接，手指关节轴承的另一端与手指球头弯杆轴承的一端相连接，手指球头弯杆轴承的另一端与指节铰接，指肚连杆的一端与手掌框架铰接，另一端穿过指节与指肚铰接，指尖连杆的一端与指节铰接，指尖连杆的另一端穿过指肚与指尖铰接。

优选的：摇头机构包括颈部支架、摇头转轴、万向节联轴器、下双耳气缸座、晃头气缸、点头气缸、颈部短轴和上双耳气缸座；

颈部支架固定安装在头部框架的一侧内壁上，摇头转轴的顶端通过万向节联轴器与颈部短轴的底端相连接，颈部短轴的顶端与颈部支架相连接，摇头转轴的底端与身体机构相连接，摇头转轴和颈部短轴上分别安装有下双耳气缸座和上双耳气缸座，晃头气缸的两端分别与下双耳气缸座的第一耳板和上双耳气缸座的第一耳板铰接，点头气缸的两端分别与下双耳气缸座的第二耳板和上双耳气缸座的第二耳板铰接。

优选的：嘴唇机构包括嘴部连接板、嘴部转轴、嘴部气缸连接座、下颚连接座、下颚动作板、嘴部气缸、嘴唇支撑座和嘴唇动作连杆；

下颚机构包括下颚气缸固定板、下颚气缸连接座、下颚气缸和下颚动作连杆；

嘴部连接板对称安装在头部框架的底端内壁上，嘴部转轴的两端分别与两个嘴部连接板转动连接，嘴部转轴上固定安装有嘴部气缸连接座和下颚连接座，嘴部气缸连接座位于嘴部转轴的中间处，下颚连接座位于嘴部转轴的一端，下颚连接座上固定安装在有下颚动作板，嘴部气缸的一端与嘴部气缸连接座上的嘴部气缸耳板铰接，嘴部气缸的另一端与嘴唇动作连杆的一端铰接，嘴唇动作连杆的中部通过嘴唇支撑座与下颚动作板铰接，嘴唇动作连杆的末端安装有嘴唇动作板；

下颚气缸固定板的一端与颈部支架相连接，下颚气缸固定板的另一端固定安装有下颚气缸连接座，下颚气缸的一端与下颚气缸连接座铰接，下颚气缸的另一端与下颚动作连杆的一端铰接，下颚动作连杆的另一端与嘴部转轴固定连接。

优选的：眼眉机构包括眼部吊装杆支座、横杆支座、面部吊装横杆、眼眉动作吊装架、眼眉转轴套、眼眉转轴、第一眼眉动作连杆、眼眉气缸、第二眼眉动作连杆、眼眉固定座和眼眉连杆；

眼部吊装杆支座对称设置在头部框架的内壁上，眼部吊装杆支座上固定安装有横杆支座，两个横杆支座之间安装有面部吊装横杆，眼眉动作吊装架固定安装在头部框架顶部，且位于面部吊装横杆前方，眼眉转轴通过眼眉转轴套安装在眼眉动作吊装架底端，第一眼眉动作连杆的一端与面部吊装横杆相连接，第一眼眉动作连杆的另一端与眼眉气缸的一端铰接，眼眉气缸的另一端与第二眼眉动作连杆的一端铰接，第二眼眉动作连杆的另一端与眼眉转轴相连接，眼眉转轴上对称设置有眼眉固定座，眼眉固定座上安装有眼眉连杆；

眼睑机构包括眼睑吊装杆、第一眼睑吊装块、眼睑动作连杆、第二眼睑吊装块、面部动作横板、眼睑转轴托、眼睑转轴座、眼睑支架、右眼安装座、右眼支杆、眼睑气缸支架、眼睑气缸安装座、眼睑气缸、眼睑动作片、左眼安装座和左眼支杆；

眼睑吊装杆的顶端与面部吊装横杆相连接，眼睑吊装杆的底端与第一眼睑吊装块相连接，眼睑动作连杆的一端固定安装在第一眼睑吊装块上，眼睑动作连杆的另一端与眼睑转轴托相连接，眼睑转轴座固定安装在眼睑转轴托上，第二眼睑吊装块固定安装在眼睑动作连杆上，第二眼睑吊装块的底端安装有面部动作横板，面部动作横板上对称设置有右眼安装座和左眼安装座，右眼安装座和左眼安装座上分别安装有右眼支杆和左眼支杆，右眼支杆的末端固定安装有眼睑气缸支架，眼睑气缸支架上安装有眼睑气缸安装座，眼睑气缸的一端与眼睑气缸安装座铰接，眼睑气缸的另一端与眼睑支架的顶端铰接，眼睑支架的底端与眼睑转轴座铰接，眼睑支架的两侧侧壁上均安装有眼睑动作片；

眼球机构包括眼球气缸座、眼球支架、右眼球座、左眼球座、眼球动作连杆、眼球气缸和眼球连接块；

眼球气缸座固定安装在右眼支杆上，右眼球座和左眼球座分别通过眼球支架转动安装在右眼支杆和左眼支杆上，眼球动作连杆的两端分别与右眼球座和左眼球座铰接，右眼球座和左眼球座的前端均安装有眼球连接块，眼球气缸的一端与眼球气缸座铰接，眼球气缸的另一端与右眼球座铰接。

优选的：上半身机构包括腰部上支架、腰部固定座、腰部轴、右躯干、左躯干、躯干气缸、右臂气缸、右臂转轴、右臂支架、右臂轴套、右臂法兰和左臂安装架；

腰部上支架上对称设置有两个腰部固定座和两个躯干气缸，两个腰部固定座之间安装有腰部轴，右躯干和左躯干的底端均铰接在腰部轴上，右躯干和左躯干之间通过躯干连杆相连接，两个躯干气缸的一端与腰部上支架铰接，两个躯干气缸的另一端分别与右躯干和左躯干铰接，右臂气缸的一端与右躯干的侧壁铰接，右臂气缸的另一端与右臂转轴一端的侧壁铰接，右臂转轴通过右臂轴套安装在右臂支架上，右臂支架固定安装在右躯干的顶端，右臂法兰的一端与右臂转轴相连接，右臂法兰的另一端与右臂机构相连接，左躯干顶端安装有左臂安装架。

优选的：下半身机构包括腰部下支架、右腿支架、左腿支架、底板、腿部气缸和腿部连杆；

腰部下支架的顶端与上半身机构相连接，腰部下支架底端横梁的左右两端分别铰接有右腿支架和左腿支架，右腿支架和左腿支架的底端均与底板铰接，腿部气缸的一端与腿部连杆的一端铰接，腿部气缸的另一端与右腿支架的侧壁铰接，腿部连杆的另一端与左腿支架的侧壁相连接，腿部连杆上等间距开有多个铰接孔。

本实用新型与现有产品相比具有以下效果：

1、结构简单，控制方便，机构的自由度足够多，仿真指数更高，整体结构的主体框架部分，在完成支撑作用的主体架构以上，采用圆钢支撑结构，安装位置灵活；

2、驱动方式采用气动，动作流畅不卡顿，并且经济实惠；安装方式打破以往的固定安装方式，多采用板、片、棒材等，更加节省空间，另外，使用固定环抱紧轴的方式使得气缸的连接角度可以根据需要进行调整，方式灵活，易于实现人体机构协调运动；整体结构不封闭，这样的不饱和结构给外观的连接提供更加充裕的空间，以致于与外观的结合中，机械运动的幅度不会对硅胶的外表造成撕裂的情况，更加便于安装和维修、检修等；

3、头部机构还包括摇头机构、眼睑动作机构、眼眉机构、眼球机构、张嘴机构和嘴唇动作机构。可以实现丰富的面部表情；

4、整个右臂机构中由两组单杆双行程气缸及两组旋转气缸组成，分别可以实现大臂的伸展与旋转和小臂的伸展与旋转，并且可以单独控制。

附图说明

图1是仿真机器人的结构示意图；

图2是右臂机构的结构示意图；

图3是头部机构的结构示意图；

图4是图3的侧视图；

图5是身体机构的结构示意图；

图6是手掌机构的结构示意图；

图7是图6的侧视图；

图8是图7的A处放大图；

图9是摇头机构的结构示意图；

图10是图9的主视图；

图11是嘴唇机构的结构示意图；

图12是嘴唇机构的侧视图；

图13是下颚机构的结构示意图；

图14是下颚机构的侧视图；

图15是眼眉机构的结构示意图；

图16是眼眉机构的主视图；

图17是图16的侧视图；

图18是眼睑机构的结构示意图；

图19是眼睑机构的主视图；

图20是图19的A-A剖视图；

图21是眼球机构的结构示意图；

图22是眼球机构的侧视图；

图23是上半身机构的主视图；

图24是图23的侧视图；

图25是图23的B-B剖视图；

图26是左臂机构的主视图；

图27是图26的俯视图；

图28是下半身机构的主视图。

图中：1-头部机构、2-右臂机构、201-右大臂旋转气缸、202-右大臂框架、203-右大臂气缸、204-右小臂气缸支架、205-右小臂旋转气缸、206-右小臂框架、207-右小臂气缸、3-身体机构、4-手掌机构、401-手掌框架、402-手掌气缸、403-手掌托板、404-手指机构、405-手指关节轴承、406-手指球头弯杆轴承、407-指节、408-指肚、409-指尖、410-指肚连杆、411-指尖连杆、5-摇头机构、501-颈部支架、502-摇头转轴、503-万向节联轴器、504- 下双耳气缸座、505-晃头气缸、506-点头气缸、507-颈部短轴、508-上双耳气缸座、6-嘴唇机构、601-嘴部连接板、602-嘴部转轴、603-嘴部气缸连接座、604-下颚连接座、605- 下颚动作板、606-嘴部气缸耳板、607-嘴部气缸、608-嘴唇支撑座、609-嘴唇动作连杆、7-眼睑机构、701-眼睑吊装杆、702-第一眼睑吊装块、703-眼睑动作连杆、704-第二眼睑吊装块、705-面部动作横板、706-眼睑转轴托、707-眼睑转轴座、708-眼睑支架、709-右眼安装座、710-右眼支杆、711-眼睑气缸支架、712-眼睑气缸安装座、713-眼睑气缸、714- 眼睑动作片、715-左眼安装座、716-左眼支杆、8-眼眉机构、801-眼部吊装杆支座、802- 横杆支座、803-面部吊装横杆、804-眼眉动作吊装架、805-眼眉转轴套、806-眼眉转轴、 807-第一眼眉动作连杆、808-眼眉气缸、809-第二眼眉动作连杆、810-眼眉固定座、811- 眼眉连杆、9-眼球机构、901-眼球气缸座、902-眼球支架、903-右眼球座、904-左眼球座、 905-眼球动作连杆、906-眼球气缸、907-眼球连接块、10-下颚机构、1001-下颚气缸固定板、1002-下颚气缸连接座、1003-下颚气缸、1004-下颚动作连杆、11-上半身机构、1101- 腰部上支架、1102-腰部固定座、1103-腰部轴、1105-右躯干、1106-左躯干、1107-躯干气缸、1108-右臂气缸、1109-右臂转轴、1110-右臂支架、1111-右臂轴套、1112-右臂法兰、 1113-左臂安装架、12-左臂机构、1201-头部转轴座、1202-头部连接座、1203-摇头动作支架、1204-摇头气缸、1205-摇头气缸支架、1206-左肩连杆、1207-左大臂连杆、1208-左大臂支杆、1209-大臂支杆座、1211-左小臂连杆、1212-小臂支杆座、1213-左小臂支杆、1214- 左掌连接板、13-下半身机构、1301-腰部下支架、1302-右腿支架、1303-左腿支架、1304- 底板、1305-腿部气缸、1306-腿部连杆。

具体实施方式

下面根据附图详细阐述本实用新型优选的实施方式。

具体实施方式1，如图1和图2所示，本实用新型所述的仿真机器人包括包括头部机构1、右臂机构2和身体机构3，身体机构3上安装有头部机构1，身体机构3的右侧安装有右臂机构2；

右臂机构2包括右大臂旋转气缸201、右大臂框架202、右大臂气缸203、右小臂气缸支架204、右小臂旋转气缸205、右小臂框架206、右小臂气缸207和手掌机构4；

右大臂旋转气缸201固定安装在身体机构3上，右大臂旋转气缸201的输出端与右大臂框架202的一端相连接，右大臂框架202的另一端与右小臂气缸支架204的一端铰接，右大臂气缸203位于右大臂框架202内，右大臂气缸203的一端与右大臂框架202铰接，右大臂气缸203的输出端与右小臂气缸支架204铰接，右小臂气缸支架204的另一端安装有右小臂旋转气缸205，右小臂旋转气缸205的输出端与右小臂框架206的一端相连接，右小臂框架206的另一端与手掌机构4铰接，右小臂气缸207位于右小臂框架206内，右小臂气缸207的一端与右小臂框架206铰接，右小臂气缸207的输出端与手掌机构4铰接。

整个手臂机构中由两组单杆双行程气缸及两组旋转气缸组成，分别可以实现大臂的伸展与旋转和小臂的伸展与旋转，并且由于单独控制，首先，连接肩部的一组旋转气缸动作，实现整条手臂的里外翻转，与它相连的一组单杆双行程的气缸，通过活塞杆的伸缩实现小手臂的运动，小臂的旋转气缸控制小臂的里外旋转，下面的单杆双行程气缸控制手掌绕手腕处的旋转等动作，机构分布均匀可以实现组合运动，同时可以随着身体摆动；手掌机构中，一组气缸支撑手掌机构的气缸，手指处为活动关节，在气缸的驱动下手掌开合的同时，手指关节由于设计时本身存在一定的角度，编可以根据气缸的伸缩带动手指的弯曲，角度的设计时经过计算得出。

具体实施方式2，如图3和图4所示，头部机构1包括头部框架14和安装在头部框架14内部的摇头机构5、嘴唇机构6、眼睑机构7、眼眉机构8、眼球机构9和下颚机构 10。

面部动作由摇头机构5、嘴唇机构6、眼睑机构7、眼眉机构8、眼球机构9和下颚机构10同步或单独运动完成。

具体实施方式3，如图5所示，身体机构3包括上半身机构11、左臂机构12和下半身机构13；所述下半身机构13上安装有上半身机构11，上半身机构11的左侧安装有左臂机构12。

肢体动作由上半身机构11、左臂机构12和下半身机构13同步或单独运动完成。

具体实施方式4，如图6至图8所示，手掌机构4包括手掌框架401、手掌气缸402、手掌托板403和手指机构404；

手掌框架401与右小臂框架206铰接，且通过耳板412与右小臂气缸207的输出端铰接，手掌气缸402固定安装在手掌框架401内，手掌气缸402的输出端与手掌托板403 相连接，手掌托板403可在手掌框架401内滑动，手掌框架401的底端并排铰接有多个手指机构404；

手指机构404包括手指关节轴承405、手指球头弯杆轴承406、指节407、指肚408、指尖409、指肚连杆410和指尖连杆411；

指节407的一端与手掌框架401铰接，指节407的另一端与指肚408的一端铰接，指肚408的另一端与指尖409铰接，手指关节轴承405的一端与手掌托板403转动连接，手指关节轴承405的另一端与手指球头弯杆轴承406的一端相连接，手指球头弯杆轴承406 的另一端与指节407铰接，指肚连杆410的一端与手掌框架401铰接，另一端穿过指节 407与指肚408铰接，指尖连杆411的一端与指节407铰接，指尖连杆411的另一端穿过指肚408与指尖409铰接。

通过手掌气缸带动手掌托板上的关节轴承和球头弯杆轴承向上或向下运动，带动指节、指肚、指尖等连杆组成的手指机构弯曲或张开。

具体实施方式5，如图9和图10所示，摇头机构5包括颈部支架501、摇头转轴502、万向节联轴器503、下双耳气缸座504、晃头气缸505、点头气缸506、颈部短轴507和上双耳气缸座508；

颈部支架501固定安装在头部框架14的一侧内壁上，摇头转轴502的顶端通过万向节联轴器503与颈部短轴507的底端相连接，颈部短轴507的顶端与颈部支架501相连接，摇头转轴502的底端与身体机构3相连接，摇头转轴502和颈部短轴507上分别安装有下双耳气缸座504和上双耳气缸座508，晃头气缸505的两端分别与下双耳气缸座504的第一耳板和上双耳气缸座508的第一耳板铰接，点头气缸506的两端分别与下双耳气缸座 504的第二耳板和上双耳气缸座508的第二耳板铰接，其中下双耳气缸座504和上双耳气缸座508上均设有两个耳板，两个耳板垂直分布，夹角为90°。

摇头机构运动主要由两组双行程双作用气缸组成，通过固定环的铰接紧固在主支撑杆上。通过控制使得整个头部结构实现前后、左右的运动，并且由于一组气缸运动另一组气缸不动作的情况下起到限制作用，因此动作并不会完全单一的前后、左右运动，而是复合运动。

具体实施方式6，如图11至图14，嘴唇机构6包括嘴部连接板601、嘴部转轴602、嘴部气缸连接座603、下颚连接座604、下颚动作板605、嘴部气缸607、嘴唇支撑座608 和嘴唇动作连杆609；

下颚机构10包括下颚气缸固定板1001、下颚气缸连接座1002、下颚气缸1003和下颚动作连杆1004；

嘴部连接板601对称安装在头部框架14的底端内壁上，嘴部转轴602的两端分别与两个嘴部连接板601转动连接，嘴部转轴602上固定安装有嘴部气缸连接座603和下颚连接座604，嘴部气缸连接座603位于嘴部转轴602的中间处，下颚连接座604位于嘴部转轴602的一端，下颚连接座604上固定安装在有下颚动作板605，嘴部气缸607的一端与嘴部气缸连接座603上的嘴部气缸耳板606铰接，嘴部气缸607的另一端与嘴唇动作连杆 609的一端铰接，嘴唇动作连杆609的中部通过嘴唇支撑座608与下颚动作板605铰接，嘴唇动作连杆609的末端安装有嘴唇动作板；

下颚气缸固定板1001的一端与颈部支架501相连接，下颚气缸固定板1001的另一端固定安装有下颚气缸连接座1002，下颚气缸1003的一端与下颚气缸连接座1002铰接，下颚气缸1003的另一端与下颚动作连杆1004的一端铰接，下颚动作连杆1004的另一端与嘴部转轴602固定连接。

下颚机构：在脖颈处连接一组背靠背的单杆双行程气缸，其一端与下颚气缸连接座铰接固定在头部架体上，通过气缸的伸缩实现下颚动作板的两个程度的张开与闭合，适用于表情丰富的场合。

嘴唇动作机构：单杆双行程气缸，通过嘴部气缸连接座紧固在嘴部转轴上，气缸的伸缩使铰接的嘴唇动作连杆实现喉结的上下移动，同时完成嘴唇动作。

具体实施方式7，如图15至图22所示，眼眉机构8包括眼部吊装杆支座801、横杆支座802、面部吊装横杆803、眼眉动作吊装架804、眼眉转轴套805、眼眉转轴806、第一眼眉动作连杆807、眼眉气缸808、第二眼眉动作连杆809、眼眉固定座810和眼眉连杆811；

眼部吊装杆支座801对称设置在头部框架14的内壁上，眼部吊装杆支座801上固定安装有横杆支座802，两个横杆支座802之间安装有面部吊装横杆803，眼眉动作吊装架 804固定安装在头部框架14顶部，且位于面部吊装横杆803前方，眼眉转轴806通过眼眉转轴套805安装在眼眉动作吊装架804底端，第一眼眉动作连杆807的一端与面部吊装横杆803相连接，第一眼眉动作连杆807的另一端与眼眉气缸808的一端铰接，眼眉气缸 808的另一端与第二眼眉动作连杆809的一端铰接，第二眼眉动作连杆809的另一端与眼眉转轴806相连接，眼眉转轴806上对称设置有眼眉固定座810，眼眉固定座810上安装有眼眉连杆811；

眼睑机构7包括眼睑吊装杆701、第一眼睑吊装块702、眼睑动作连杆703、第二眼睑吊装块704、面部动作横板705、眼睑转轴托706、眼睑转轴座707、眼睑支架708、右眼安装座709、右眼支杆710、眼睑气缸支架711、眼睑气缸安装座712、眼睑气缸713、眼睑动作片714、左眼安装座715和左眼支杆716；

眼睑吊装杆701的顶端与面部吊装横杆803相连接，眼睑吊装杆701的底端与第一眼睑吊装块702相连接，眼睑动作连杆703的一端固定安装在第一眼睑吊装块702上，眼睑动作连杆703的另一端与眼睑转轴托706相连接，眼睑转轴座707固定安装在眼睑转轴托 706上，第二眼睑吊装块704固定安装在眼睑动作连杆703上，第二眼睑吊装块704的底端安装有面部动作横板705，面部动作横板705上对称设置有右眼安装座709和左眼安装座715，右眼安装座709和左眼安装座715上分别安装有右眼支杆710和左眼支杆716，右眼支杆710的末端固定安装有眼睑气缸支架711，眼睑气缸支架711上安装有眼睑气缸安装座712，眼睑气缸713的一端与眼睑气缸安装座712铰接，眼睑气缸713的另一端与眼睑支架708的顶端铰接，眼睑支架708的底端与眼睑转轴座707铰接，眼睑支架708 的两侧侧壁上均安装有眼睑动作片714；

眼球机构9包括眼球气缸座901、眼球支架902、右眼球座903、左眼球座904、眼球动作连杆905、眼球气缸906和眼球连接块907；

眼球气缸座901固定安装在右眼支杆710上，右眼球座903和左眼球座904分别通过眼球支架902转动安装在右眼支杆710和左眼支杆716上，眼球动作连杆905的两端分别与右眼球座903和左眼球座904铰接，右眼球座903和左眼球座904的前端均安装有眼球连接块907，眼球气缸906的一端与眼球气缸座901铰接，眼球气缸906的另一端与右眼球座903铰接。

眼眉机构由一组单杆双行程气缸驱动，一端通过连接座与固定环铰接，从而固定在眼部总吊装横杆支座上面实现定位，另一端与眼眉连接件用鱼眼接头铰接，通过气缸的伸缩实现眼眉机构的开合。

眼睑机构由一组单杆双行程气缸驱动，一端通过鱼眼接头与眼睑动作气缸支架铰接，从而固定在右眼支撑杆上面实现定位，另一端与眼睑连接件用鱼眼接头铰接，通过气缸的伸缩实现眼睑机构的开合，其中，由于空间限制选用加长活塞杆。

眼球驱动单元由一组背对背安装的单杆双行程气缸连接，其中一端通过鱼眼接头与眼球动作气缸支架铰接，提供定位，另一端连接眼球部位，实现眼球的左-中-右位的转动。

具体实施方式8，如图23至图28所示，上半身机构11包括腰部上支架1101、腰部固定座1102、腰部轴1103、右躯干1105、左躯干1106、躯干气缸1107、右臂气缸1108、右臂转轴1109、右臂支架1110、右臂轴套1111、右臂法兰1112和左臂安装架1113；

腰部上支架1101上对称设置有两个腰部固定座1102和两个躯干气缸1107，两个腰部固定座1102之间安装有腰部轴1103，右躯干1105和左躯干1106的底端均铰接在腰部轴1103上，右躯干1105和左躯干1106之间通过躯干连杆相连接，两个躯干气缸1107的一端与腰部上支架1101铰接，两个躯干气缸1107的另一端分别与右躯干1105和左躯干 1106铰接，右臂气缸1108的一端与右躯干1105的侧壁铰接，右臂气缸1108的另一端与右臂转轴1109一端的侧壁铰接，右臂转轴1109通过右臂轴套1111安装在右臂支架1110 上，右臂支架1110固定安装在右躯干1105的顶端，右臂法兰1112的一端与右臂转轴1109 相连接，右臂法兰1112的另一端与右臂机构2相连接，左躯干1106顶端安装有左臂安装架1113。

下半身机构13包括腰部下支架1301、右腿支架1302、左腿支架1303、底板1304、腿部气缸1305和腿部连杆1306；

腰部下支架1301的顶端与上半身机构11相连接，腰部下支架1301底端横梁的左右两端分别铰接有右腿支架1302和左腿支架1303，右腿支架1302和左腿支架1303的底端均与底板1304铰接，腿部气缸1305的一端与腿部连杆1306的一端铰接，腿部气缸1305 的另一端与右腿支架1302的侧壁铰接，腿部连杆1306的另一端与左腿支架1303的侧壁相连接，腿部连杆1306上等间距开有多个铰接孔1307。

左臂机构12包括头部转轴座1201、头部连接座1202、摇头动作支架1203、摇头气缸1204、摇头气缸支架1205、左肩连杆1206、左大臂连杆1207、左大臂支杆1208、大臂支杆座1209、左小臂连杆1211、小臂支杆座1212、左小臂支杆1213和左掌连接板1214；

头部转轴座1201通过头部连接座1202固定安装在左臂安装架1113的一端，头部机构1的摇头转轴502转动安装在头部转轴座1201上，摇头气缸1204的一端通过摇头气缸支架1205与头部机构1的摇头转轴502铰接，摇头气缸1204的另一端与摇头气缸支架 1205的一端铰接，摇头气缸支架1205的另一端与头部转轴座1201相连接，左肩连杆1206 的一端与左臂安装架1113的另一端铰接，左肩连杆1206的另一端与左大臂连杆1207的一端铰接，左大臂连杆1207的另一端与左小臂连杆1211的一端铰接，左小臂连杆1211 的另一端与左掌连接板1214铰接，左大臂支杆1208的一端与左肩连杆1206铰接，左大臂支杆1208的另一端通过大臂支杆座1209与左大臂连杆1207铰接，左小臂支杆1213 的一端与左大臂连杆1207铰接，左大臂连杆1207的另一端通过小臂支杆座1212与左小臂连杆1211铰接。

身体机构：包括机器人上半身机构、机器人转头及左胳膊机构、以及机器人下半身机构。机器人的上半身机构靠两组单杆双行程气缸驱动，分别控制整个身体的左倾、右倾和前倾，实现身体的自由旋转；一组单杆双行程的气缸通过鱼眼接头固定在上身骨架上，通过活塞杆的伸缩，实现整条手臂绕着肩部回转轴实现起落；上半身的结构中，主要有一处固定在上身机架上的一组双杆双行程气缸，控制机器人整个头部的左-中-右位的回转；下半身机构中，通过一组固定在腿骨架上的双杆双行程气缸，实现整体机构的左右摇摆，并且，安装件胯骨气缸支撑杆的多孔位设计使得控制机器人的初始位置更加方便容易。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (10)

1.仿真机器人，其特征在于：包括头部机构(1)、右臂机构(2)和身体机构(3)，身体机构(3)上安装有头部机构(1)，身体机构(3)的右侧安装有右臂机构(2)；

所述右臂机构(2)包括右大臂旋转气缸(201)、右大臂框架(202)、右大臂气缸(203)、右小臂气缸支架(204)、右小臂旋转气缸(205)、右小臂框架(206)、右小臂气缸(207)和手掌机构(4)；

所述右大臂旋转气缸(201)固定安装在身体机构(3)上，右大臂旋转气缸(201)的输出端与右大臂框架(202)的一端相连接，右大臂框架(202)的另一端与右小臂气缸支架(204)的一端铰接，右大臂气缸(203)位于右大臂框架(202)内，右大臂气缸(203)的一端与右大臂框架(202)铰接，右大臂气缸(203)的输出端与右小臂气缸支架(204)铰接，右小臂气缸支架(204)的另一端安装有右小臂旋转气缸(205)，右小臂旋转气缸(205)的输出端与右小臂框架(206)的一端相连接，右小臂框架(206)的另一端与手掌机构(4)铰接，右小臂气缸(207)位于右小臂框架(206)内，右小臂气缸(207)的一端与右小臂框架(206)铰接，右小臂气缸(207)的输出端与手掌机构(4)铰接。

2.根据权利要求1所述的仿真机器人，其特征在于：所述头部机构(1)包括头部框架(14)和安装在头部框架(14)内部的摇头机构(5)、嘴唇机构(6)、眼睑机构(7)、眼眉机构(8)、眼球机构(9)和下颚机构(10)。

3.根据权利要求1所述的仿真机器人，其特征在于：所述身体机构(3)包括上半身机构(11)、左臂机构(12)和下半身机构(13)；所述下半身机构(13)上安装有上半身机构(11)，上半身机构(11)的左侧安装有左臂机构(12)。

4.根据权利要求1所述的仿真机器人，其特征在于：所述手掌机构(4)包括手掌框架(401)、手掌气缸(402)、手掌托板(403)和手指机构(404)；

所述手掌框架(401)与右小臂框架(206)铰接，且通过耳板(412)与右小臂气缸(207)的输出端铰接，手掌气缸(402)固定安装在手掌框架(401)内，手掌气缸(402)的输出端与手掌托板(403)相连接，手掌托板(403)可在手掌框架(401)内滑动，手掌框架(401)的底端并排铰接有多个手指机构(404)；

所述手指机构(404)包括手指关节轴承(405)、手指球头弯杆轴承(406)、指节(407)、指肚(408)、指尖(409)、指肚连杆(410)和指尖连杆(411)；

所述指节(407)的一端与手掌框架(401)铰接，指节(407)的另一端与指肚(408)的一端铰接，指肚(408)的另一端与指尖(409)铰接，手指关节轴承(405)的一端与手掌托板(403)转动连接，手指关节轴承(405)的另一端与手指球头弯杆轴承(406) 的一端相连接，手指球头弯杆轴承(406)的另一端与指节(407)铰接，指肚连杆(410)的一端与手掌框架(401)铰接，另一端穿过指节(407)与指肚(408)铰接，指尖连杆(411)的一端与指节(407)铰接，指尖连杆(411)的另一端穿过指肚(408)与指尖(409)铰接。

5.根据权利要求2所述的仿真机器人，其特征在于：所述摇头机构(5)包括颈部支架(501)、摇头转轴(502)、万向节联轴器(503)、下双耳气缸座(504)、晃头气缸(505)、点头气缸(506)、颈部短轴(507)和上双耳气缸座(508)；

所述颈部支架(501)固定安装在头部框架(14)的一侧内壁上，摇头转轴(502)的顶端通过万向节联轴器(503)与颈部短轴(507)的底端相连接，颈部短轴(507)的顶端与颈部支架(501)相连接，摇头转轴(502)的底端与身体机构(3)相连接，摇头转轴(502)和颈部短轴(507)上分别安装有下双耳气缸座(504)和上双耳气缸座(508)，晃头气缸(505)的两端分别与下双耳气缸座(504)的第一耳板和上双耳气缸座(508)的第一耳板铰接，点头气缸(506)的两端分别与下双耳气缸座(504)的第二耳板和上双耳气缸座(508)的第二耳板铰接。

6.根据权利要求5所述的仿真机器人，其特征在于：所述嘴唇机构(6)包括嘴部连接板(601)、嘴部转轴(602)、嘴部气缸连接座(603)、下颚连接座(604)、下颚动作板(605)、嘴部气缸(607)、嘴唇支撑座(608)和嘴唇动作连杆(609)；

所述下颚机构(10)包括下颚气缸固定板(1001)、下颚气缸连接座(1002)、下颚气缸(1003)和下颚动作连杆(1004)；

所述嘴部连接板(601)对称安装在头部框架(14)的底端内壁上，嘴部转轴(602)的两端分别与两个嘴部连接板(601)转动连接，嘴部转轴(602)上固定安装有嘴部气缸连接座(603)和下颚连接座(604)，嘴部气缸连接座(603)位于嘴部转轴(602)的中间处，下颚连接座(604)位于嘴部转轴(602)的一端，下颚连接座(604)上固定安装在有下颚动作板(605)，嘴部气缸(607)的一端与嘴部气缸连接座(603)上的嘴部气缸耳板(606)铰接，嘴部气缸(607)的另一端与嘴唇动作连杆(609)的一端铰接，嘴唇动作连杆(609)的中部通过嘴唇支撑座(608)与下颚动作板(605)铰接，嘴唇动作连杆(609)的末端安装有嘴唇动作板；

所述下颚气缸固定板(1001)的一端与颈部支架(501)相连接，下颚气缸固定板(1001)的另一端固定安装有下颚气缸连接座(1002)，下颚气缸(1003)的一端与下颚气缸连接座(1002)铰接，下颚气缸(1003)的另一端与下颚动作连杆(1004)的一端铰接，下颚动作连杆(1004)的另一端与嘴部转轴(602)固定连接。

7.根据权利要求2所述的仿真机器人，其特征在于：所述眼眉机构(8)包括眼部吊装杆支座(801)、横杆支座(802)、面部吊装横杆(803)、眼眉动作吊装架(804)、眼眉转轴套(805)、眼眉转轴(806)、第一眼眉动作连杆(807)、眼眉气缸(808)、第二眼眉动作连杆(809)、眼眉固定座(810)和眼眉连杆(811)；

所述眼部吊装杆支座(801)对称设置在头部框架(14)的内壁上，眼部吊装杆支座(801)上固定安装有横杆支座(802)，两个横杆支座(802)之间安装有面部吊装横杆(803)，眼眉动作吊装架(804)固定安装在头部框架(14)顶部，且位于面部吊装横杆(803)前方，眼眉转轴(806)通过眼眉转轴套(805)安装在眼眉动作吊装架(804)底端，第一眼眉动作连杆(807)的一端与面部吊装横杆(803)相连接，第一眼眉动作连杆(807)的另一端与眼眉气缸(808)的一端铰接，眼眉气缸(808)的另一端与第二眼眉动作连杆(809)的一端铰接，第二眼眉动作连杆(809)的另一端与眼眉转轴(806)相连接，眼眉转轴(806)上对称设置有眼眉固定座(810)，眼眉固定座(810)上安装有眼眉连杆(811)；

所述眼睑机构(7)包括眼睑吊装杆(701)、第一眼睑吊装块(702)、眼睑动作连杆(703)、第二眼睑吊装块(704)、面部动作横板(705)、眼睑转轴托(706)、眼睑转轴座(707)、眼睑支架(708)、右眼安装座(709)、右眼支杆(710)、眼睑气缸支架(711)、眼睑气缸安装座(712)、眼睑气缸(713)、眼睑动作片(714)、左眼安装座(715)和左眼支杆(716)；

所述眼睑吊装杆(701)的顶端与面部吊装横杆(803)相连接，眼睑吊装杆(701)的底端与第一眼睑吊装块(702)相连接，眼睑动作连杆(703)的一端固定安装在第一眼睑吊装块(702)上，眼睑动作连杆(703)的另一端与眼睑转轴托(706)相连接，眼睑转轴座(707)固定安装在眼睑转轴托(706)上，第二眼睑吊装块(704)固定安装在眼睑动作连杆(703)上，第二眼睑吊装块(704)的底端安装有面部动作横板(705)，面部动作横板(705)上对称设置有右眼安装座(709)和左眼安装座(715)，右眼安装座(709)和左眼安装座(715)上分别安装有右眼支杆(710)和左眼支杆(716)，右眼支杆(710)的末端固定安装有眼睑气缸支架(711)，眼睑气缸支架(711)上安装有眼睑气缸安装座(712)，眼睑气缸(713)的一端与眼睑气缸安装座(712)铰接，眼睑气缸(713)的另一端与眼睑支架(708)的顶端铰接，眼睑支架(708)的底端与眼睑转轴座(707)铰接，眼睑支架(708)的两侧侧壁上均安装有眼睑动作片(714)；

所述眼球机构(9)包括眼球气缸座(901)、眼球支架(902)、右眼球座(903)、左眼球座(904)、眼球动作连杆(905)、眼球气缸(906)和眼球连接块(907)；

所述眼球气缸座(901)固定安装在右眼支杆(710)上，右眼球座(903)和左眼球座(904)分别通过眼球支架(902)转动安装在右眼支杆(710)和左眼支杆(716)上，眼球动作连杆(905)的两端分别与右眼球座(903)和左眼球座(904)铰接，右眼球座(903)和左眼球座(904)的前端均安装有眼球连接块(907)，眼球气缸(906)的一端与眼球气缸座(901)铰接，眼球气缸(906)的另一端与右眼球座(903)铰接。

8.根据权利要求3所述的仿真机器人，其特征在于：所述上半身机构(11)包括腰部上支架(1101)、腰部固定座(1102)、腰部轴(1103)、右躯干(1105)、左躯干(1106)、躯干气缸(1107)、右臂气缸(1108)、右臂转轴(1109)、右臂支架(1110)、右臂轴套(1111)、右臂法兰(1112)和左臂安装架(1113)；

所述腰部上支架(1101)上对称设置有两个腰部固定座(1102)和两个躯干气缸(1107)，两个腰部固定座(1102)之间安装有腰部轴(1103)，右躯干(1105)和左躯干(1106)的底端均铰接在腰部轴(1103)上，右躯干(1105)和左躯干(1106)之间通过躯干连杆相连接，两个躯干气缸(1107)的一端与腰部上支架(1101)铰接，两个躯干气缸(1107)的另一端分别与右躯干(1105)和左躯干(1106)铰接，右臂气缸(1108)的一端与右躯干(1105)的侧壁铰接，右臂气缸(1108)的另一端与右臂转轴(1109)一端的侧壁铰接，右臂转轴(1109)通过右臂轴套(1111)安装在右臂支架(1110)上，右臂支架(1110)固定安装在右躯干(1105)的顶端，右臂法兰(1112)的一端与右臂转轴(1109)相连接，右臂法兰(1112)的另一端与右臂机构(2)相连接，左躯干(1106)顶端安装有左臂安装架(1113)。

9.根据权利要求8所述的仿真机器人，其特征在于：所述下半身机构(13)包括腰部下支架(1301)、右腿支架(1302)、左腿支架(1303)、底板(1304)、腿部气缸(1305)和腿部连杆(1306)；

所述腰部下支架(1301)的顶端与上半身机构(11)相连接，腰部下支架(1301)底端横梁的左右两端分别铰接有右腿支架(1302)和左腿支架(1303)，右腿支架(1302)和左腿支架(1303)的底端均与底板(1304)铰接，腿部气缸(1305)的一端与腿部连杆(1306)的一端铰接，腿部气缸(1305)的另一端与右腿支架(1302)的侧壁铰接，腿部连杆(1306)的另一端与左腿支架(1303)的侧壁相连接，腿部连杆(1306)上等间距开有多个铰接孔(1307)。

10.根据权利要求8所述的仿真机器人，其特征在于：所述左臂机构(12)包括头部转轴座(1201)、头部连接座(1202)、摇头动作支架(1203)、摇头气缸(1204)、摇头气缸支架(1205)、左肩连杆(1206)、左大臂连杆(1207)、左大臂支杆(1208)、大臂支杆座(1209)、左小臂连杆(1211)、小臂支杆座(1212)、左小臂支杆(1213)和左掌连接板(1214)；

所述头部转轴座(1201)通过头部连接座(1202)固定安装在左臂安装架(1113)的一端，头部机构(1)转动安装在头部转轴座(1201)上，摇头气缸(1204)的一端通过摇头气缸支架(1205)与头部机构(1)的旋转端铰接，摇头气缸(1204)的另一端与摇头气缸支架(1205)的一端铰接，摇头气缸支架(1205)的另一端与头部转轴座(1201)相连接，左肩连杆(1206)的一端与左臂安装架(1113)的另一端铰接，左肩连杆(1206)的另一端与左大臂连杆(1207)的一端铰接，左大臂连杆(1207)的另一端与左小臂连杆(1211)的一端铰接，左小臂连杆(1211)的另一端与左掌连接板(1214)铰接，左大臂支杆(1208)的一端与左肩连杆(1206)铰接，左大臂支杆(1208)的另一端通过大臂支杆座(1209)与左大臂连杆(1207)铰接，左小臂支杆(1213)的一端与左大臂连杆(1207)铰接，左大臂连杆(1207)的另一端通过小臂支杆座(1212)与左小臂连杆(1211)铰接。

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