CN219027529U - 一种表演机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械制造的技术领域，公开了一种表演机器人。该表演机器人包括胸部组件、驱动组件、上爪组件、下爪组件和机架，所述胸部组件与所述机架固定连接，所述胸部组件的驱动部与所述驱动组件连接，所述驱动组件的上端与所述上爪组件固定连接，所述驱动组件的下端与所述下爪组件固定连接；所述转轴安装于所述连接板上，所述转轴的中部套设于所述机座，所述转轴的上方与所述第一曲柄摇杆机构固定连接，所述转轴的下方与所述第二曲柄摇杆机构固定连接；所述第一摆臂与所述第一曲柄摇杆机构转动连接；所述第二摆臂与所述第二曲柄摇杆机构转动连接。本实用新型中的表演机器人具有结构简单、生动逼真和表演动作丰富的效果。

Description

一种表演机器人

技术领域

本申请涉及机械制造的技术领域，尤其是涉及一种表演机器人。

背景技术

表演机器人是近年来热门的一项技术，表演机器人的表演也逐渐应用于游乐场中，而大型的表演机器人肢体协调不够灵活、动作单一僵硬，而且需要多个电机来驱动各个部位的行动，结构复杂、成本较高，因此需要设计一款结构简单，生动逼真的表演机器人。

实用新型内容

本申请所要解决的技术问题是现有的表演机器人的表演动作较为单一。

为了解决上述问题，本申请提供了一种表演机器人，包括胸部组件、驱动组件、上爪组件、下爪组件和机架，所述胸部组件与所述机架固定连接，所述驱动组件与所述机架固定连接，所述驱动组件的上端与所述上爪组件固定连接，所述驱动组件的下端与所述下爪组件固定连接，所述驱动组件、所述上爪组件和所述下爪组件均以机架的垂直中轴线为对称轴对称设置。

所述机架安装有连接板，所述连接板以机架为对称轴对称设置。

所述驱动组件包括第一曲柄摇杆机构、第二曲柄摇杆机构、转轴，所述转轴安装于所述连接板上，所述转轴的上方与所述第一曲柄摇杆机构固定连接，所述转轴的下方与所述第二曲柄摇杆机构固定连接。

所述上爪组件包括肩座和第一摆臂，所述第一摆臂与所述肩座转动连接并且第一摆臂穿过肩座，所述肩座与所述转轴的上端固定连接，所述第一摆臂与所述第一曲柄摇杆机构转动连接。

所述下爪组件包括轴承座和第二摆臂，所述轴承座与所述转轴固定连接，所述第二摆臂与所述第二曲柄摇杆机构转动连接。

优选的，所述胸部组件包括气缸、滑块、转接板、连杆、滑轨和至少四个液压缓冲器，所述气缸的前端与所述转接板固定连接，所述滑块安装于所述转接板的下方，所述转接板的左右两端与所述连杆固定连接；所述滑轨设置在所述滑块的下方并且所述滑轨的长度方向与所述滑块的运动方向一致，所述液压缓冲器安装在所述滑轨的首端的左右两侧和/或所述滑轨的末端的左右两侧。

优选的，所述驱动组件还包括机座、电机和轴承部件，所述转轴的中部套设于所述机座，所述电机与所述机座的一侧固定连接，所述第一曲柄摇杆机构的端部套设于所述电机的一侧的输出轴并可沿所述输出轴进行旋转，所述第二曲柄摇杆机构的端部套设于所述电机的另一侧的输出轴并可沿所述输出轴进行旋转；所述轴承部件套设于所述转轴并且与所述连接板固定连接。

其中，所述第一曲柄摇杆机构包括上曲柄、上摇杆和摇臂，所述上曲柄设置在所述第一曲柄摇杆机构的端部，所述上曲柄的另一端与所述上摇杆的一端固定连接，所述上摇杆的另一端与所述上爪组件连接，所述摇臂的一端与同侧对应的所述连杆连接，所述摇臂的另一端与所述转轴的上方固定连接。

其中，所述第二曲柄摇杆机构包括下曲柄和下摇杆，所述下曲柄设置在所述第二曲柄摇杆机构的端部，所述下曲柄的另一端与所述下摇杆的一端固定连接，所述第二摆臂的一端与同侧对应的所述连杆和所述下摇杆的另一端连接，所述第二摆臂的另一端与所述转轴的下方固定连接。

其中，所述转轴包括万向节、上转轴和下转轴，所述上转轴的下方与所述万向节的上方连接，所述下转轴的上方与所述万向节的下方连接。

其中，所述机架设有耳座，所述耳座以所述气缸为对称轴安装在所述气缸的左右两侧并且与所述气缸转动连接。

优选的，所述上爪组件还包括第一关节、第二关节和长连杆，所述第一关节的一端与所述第二关节的一端活动连接，所述第二关节的另一端与所述第一摆臂固定连接并且与所述肩座活动连接，所述长连杆的一端与所述第一关节的一端固定连接，所述长连杆的另一端与所述肩座固定连接。

优选的，所述下爪组件还包括第三关节、第四关节和曲连杆，所述第三关节的一端与所述第四关节的一端活动连接，所述第四关节的另一端与所述第二摆臂固定连接并且与所述轴承座活动连接，所述曲连杆的一端与所述第三关节的一端固定连接，所述曲连杆的另一端与所述轴承座固定连接。

与现有技术相比，本申请提供的技术方法能够产生以下有益技术效果：

表演机器人正常启动时，所述胸部组件驱动所述驱动组件，所述驱动组件带动上爪组件和下爪组件进行张合运动。所述电机随着所述机座的转动而转动，确保所述电机的输出轴的旋转面与爪子的运动方向平行。所述电机为空心轴电机，所述电机的一侧的输出端控制第一曲柄摇杆机构的运动，所述电机的另一侧的输出端控制第二曲柄摇杆机构的运动。所述电机的转动带动所述第一曲柄摇杆机构转动，由于所述第一摆臂与所述第一曲柄摇杆机构转动连接，所述第一摆臂随之上下摆动，即上爪组件上下摆动；所述电机的转动带动所述第二曲柄摇杆机构转动，由于所述第二摆臂与所述第二曲柄摇杆机构转动连接，所述第二摆臂随之上下摆动，即下爪组件上下摆动。所述电机能够驱动上爪组件和下爪组件两个组件，实现一个电机控制同侧爪子在空间上错位协调运动。表演机器人解决了现有表演机器人的表演动作单一的问题，同时降低了机器人的控制难度和生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请中表演机器人的整体结构示意图。

图2为本申请中表演机器人的局部结构示意图。

图3为本申请中爪子的整体结构示意图。

图4为本申请中爪子的整体结构示意图。

图5为本申请中上爪组件的结构示意图。

图6为本申请中下爪组件的结构示意图。

图7为本申请中驱动组件的结构示意图。

附图标记说明：1、胸部组件；2、驱动组件；3、上爪组件；31、肩座；32、第一摆臂；33、第一关节；34、第二关节；35、长连杆；4、下爪组件；41、轴承座；42、第二摆臂；43、第三关节；44、第四关节；45、曲连杆；5、机架；6、连接板；7、气缸；8、滑块；9、转接板；10、连杆；11、关节轴承；12、第一曲柄摇杆机构；13、第二曲柄摇杆机构；14、机座；15、电机；16、上曲柄；17、上摇杆；18、摇臂；19、下曲柄；20、下摇杆；21、法兰；22、万向节；23、上转轴；24、下转轴；25、滑轨；26、液压缓冲器；27、耳座；28、轴承部件；29、转轴；30、销轴。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

参照图1-7，具体地，一种表演机器人，包括胸部组件1、驱动组件2、上爪组件3、下爪组件4和机架5，所述胸部组件1与所述机架5固定连接，所述胸部组件1的驱动部与所述驱动组件2连接，所述驱动组件2与所述机架5固定连接，所述驱动组件2的上端与所述上爪组件3固定连接，所述驱动组件2的下端与所述下爪组件4固定连接，所述驱动组件2、所述上爪组件3和所述下爪组件4均以机架5的垂直中轴线为对称轴对称设置。

所述机架5安装有连接板6，所述连接板6以机架5为对称轴对称设置。

所述驱动组件2包括第一曲柄摇杆机构12、第二曲柄摇杆机构13、转轴29，所述转轴29安装于所述连接板6上，所述转轴29的上方与所述第一曲柄摇杆机构12固定连接，所述转轴29的下方与所述第二曲柄摇杆机构13固定连接，

所述上爪组件3包括肩座31和第一摆臂32，所述第一摆臂32与所述肩座31转动连接并且第一摆臂32穿过肩座31，所述肩座31与所述转轴29的上端固定连接，所述第一摆臂32与所述第一曲柄摇杆机构12转动连接。

所述下爪组件4包括轴承座41和第二摆臂42，所述轴承座41与所述转轴29固定连接，所述第二摆臂42与所述第二曲柄摇杆机构13转动连接。表演机器人正常启动时，所述胸部组件1驱动所述驱动组件2，所述驱动组件2带动上爪组件3和下爪组件4进行张合运动。所述电机15随着所述机座14的转动而转动，确保所述电机15的输出轴的旋转面与爪子的运动方向平行。所述电机15为空心轴电机15，所述电机15的一侧的输出端控制第一曲柄摇杆机构12的运动，所述电机15的另一侧的输出端控制第二曲柄摇杆机构13的运动。所述电机15的转动带动所述第一曲柄摇杆机构12转动，由于所述第一摆臂32与所述第一曲柄摇杆机构12转动连接，所述第一摆臂32随之上下摆动，即上爪组件3上下摆动；所述电机15的转动带动所述第二曲柄摇杆机构13转动，由于所述第二摆臂42与所述第二曲柄摇杆机构13转动连接，所述第二摆臂42随之上下摆动，即下爪组件4上下摆动。所述电机15能够驱动上爪组件3和下爪组件4两个组件，实现一个电机15控制同侧爪子在空间上错位协调运动。在实施例1中，所述上曲柄16和下曲柄19成一定角度安装，因此上爪组件3和下爪组件4的运动具有对应的相位角。例如，所述上曲柄16和下曲柄19安装后行成5-20度夹角；在另一个实施例中，所述上曲柄16和下曲柄19安装后成10度夹角，因此上爪组件3和下爪组件4的运动具有对应的相位角。表演机器人解决了现有技术中表演机器人的肢体动作、表演动作单一的问题，同时降低了机器人的控制难度和生产成本。

参照图2，具体地，所述胸部组件1包括气缸7、滑块8、转接板9和连杆10，所述气缸7的前端与所述转接板9固定连接，所述滑块8安装于所述转接板9的下方，所述转接板9的左右两端与所述连杆10固定连接。所述气缸7正常工作，所述转接板9随之向前/后滑动，所述滑块8、所述连杆10随着所述转接板9向前/后滑动。所述胸部组件1的连杆10作为驱动部，所述连杆10与所述驱动组件2的上端连接，即所述胸部组件1控制所述驱动组件2的运动，所述驱动组件2带动上爪组件3和下爪组件4同步地做张合运动。所述滑块8可以减少所述转接板9与所述机架5之间的摩擦，增加了表演机器人的使用寿命。

参照图2，具体地，所述胸部组件1还包括滑轨25和至少四个液压缓冲器26，所述滑轨25设置在滑块8的下方并且滑轨25的长度方向与滑块8的运动方向一致，所述液压缓冲器26安装在所述滑轨25的首端的左右两侧和/或滑轨25的末端的左右两侧。所述液压缓冲器26依靠液压阻尼对作用在其上的物体进行缓冲减速至停止，有保护的作用。所述液压缓冲器26降低了气缸7工作时产生的冲击载荷和噪音，从而使得所述气缸7停止时平稳。所述滑轨25有利于所述滑块8的运动，提供所述滑块8移动的条件。

所述驱动组件2还包括机座14和电机15，所述转轴29的中部套设于所述机座14，所述电机15与所述机座14的一侧固定连接，所述第一曲柄摇杆机构12的端部套设于所述电机15的一侧的输出轴并可沿所述输出轴进行旋转，所述第二曲柄摇杆机构13的端部套设于所述电机15的另一侧的输出轴并可沿所述输出轴进行旋转。

参照图3-4，具体地，所述驱动组件2还包括轴承部件28，所述轴承部件28套设于所述转轴29并且与所述连接板6固定连接。所述轴承部件28设有轴承，所述轴承用于实现转轴29的旋转，使得表演机器人的四个爪子更加灵活敏捷。所述轴承部件28与所述连接板6固定连接，即所述驱动组件2与所述连接板6实现了装配。

参照图3-4，具体地，所述第一曲柄摇杆机构12包括上曲柄16、上摇杆17和摇臂18，所述上曲柄16的一端套设于所述电机15的一侧的输出轴，所述上曲柄16设置在所述第一曲柄摇杆机构12的端部，且所述上曲柄16的一端与所述上摇杆17的一端固定连接，所述上摇杆17的另一端与所述上爪组件3连接，所述摇臂18的一端与同侧对应的所述连杆10连接，所述摇臂18的另一端与所述转轴29的上方固定连接。所述电机15的输入端接市电，所述电机15启动后，所述上曲柄16做旋转运动，带动所述上摇杆17上下摆动，所述上爪组件3随之上下摆动，实现上爪组件3与下爪组件4相互独立，保证了上爪与下爪旋转轴29的同轴度。所述连杆10的前后往复运动转换成所述摇臂18的旋转运动，从而奠定了上爪与下爪同步做张合运动的基础。

参照图3-4，具体地，所述第二曲柄摇杆机构13包括下曲柄19和下摇杆20，所述下曲柄19设置在所述第二曲柄摇杆机构13的端部，且所述下曲柄19的一端套设于所述电机15的另一侧的输出轴，所述下曲柄19的另一端与所述下摇杆20的一端固定连接，所述第二摆臂42的一端与同侧对应的所述连杆10和所述下摇杆20的另一端连接，所述第二摆臂42的另一端与所述转轴29的下方固定连接。所述电机15启动时，所述下曲柄19开始做旋转运动，所述下摇杆20随之做上下摆动，由于所述下摇杆20与所述下爪组件4相连接，带动所述下爪组件4运动，所述第二摆臂42与同侧对应的所述连杆10和所述下摇杆20连接，有利于所述第二摆臂42与摇臂18同步张合，实现一个气缸7驱动爪子，使得表演机器人的结构更加简化，减少生产成本。

参照图3，具体地，所述转轴29包括万向节22、上转轴23和下转轴24，所述上转轴23的下方与所述万向节22的上方连接，所述下转轴24的上方与所述万向节22的下方连接。所述上转轴23与所述上爪组件3连接，所述下转轴24与所述下爪组件4连接，所述上转轴23转动带动所述下转轴24转动，实现所述上爪组件3和所述下爪组件4同步进行张合运动，所述万向节22有利于所述上转轴23与所述下转轴24的连接，同时吸收了所述上转轴23和所述下转轴24在径向方向上的公差，使得转轴29的适用性增强。

参照图1-2，具体地，所述机架5设有耳座27，所述耳座27以所述气缸7为对称轴安装在所述气缸7的左右两侧并且与所述气缸7转动连接。所述耳座27吸收表演机器人在加工和装配时产生的误差，保证了所述气缸7能够顺畅地前后运动。

参照图4-5，具体地，所述上爪组件3还包括第一关节33、第二关节34和长连杆35，所述第一关节33的一端与所述第二关节34的一端活动连接，所述第二关节34的另一端与所述第一摆臂32固定连接并且与所述肩座31活动连接，所述长连杆35的一端与所述第一关节33的一端固定连接，所述长连杆35的另一端与所述肩座31固定连接。所述长连杆35固定了第一关节33与第二关节34之间的角度，所述第一摆臂32与所述第一曲柄摇杆机构12连接，而所述第一摆臂32与所述第二关节34的另一端连接，当电机15工作，第一曲柄摇杆机构12上下摆动，所述第一摆臂32随之摆动，带动所述第二关节34和所述第一关节33运动。所述肩座31连接了第二关节34与转轴29。

参照图4-6，具体地，所述下爪组件4还包括第三关节43、第四关节44和曲连杆45，所述第三关节43的一端与所述第四关节44的一端活动连接，所述第四关节44的另一端与所述第二摆臂42固定连接并且与所述轴承座41活动连接，所述曲连杆45的一端与所述第三关节43的一端固定连接，所述曲连杆45的另一端与所述轴承座41固定连接。所述曲连杆45固定了所述第三关节43与第四关节44之间的角度，所述第二摆臂42与所述第二曲柄摇杆机构13连接，所述电机15转动，所述第二曲柄摇杆机构13运动带动所述第二摆臂42运动，所述第四关节44和第三关节43随之运动，实现了多自由度、复杂的肢体动作。所述轴承座41连接了第四关节44和转轴29。

值得进一步说明的是，所述气缸7包括活塞，所述活塞的前端通过所述关节轴承11与所述连接板6连接。

具体地，所述转轴29设有法兰21，所述摇臂18的另一端通过法兰21与所述转轴29的上方固定连接。

所述轴承部件28的内部设有N个轴承。在实施例1中，所述轴承部件28的内部设有两个轴承，所述轴承用于实现转轴29的旋转运动；在实施例2中，所述轴承部件28的内部设有三个轴承，所述轴承用于实现转轴29的旋转运动。

具体地，所述肩座31通过所述销轴30与所述万向节22固定连接。

本申请实施例一种表演机器人的实施原理为：表演机器人正常启动时，所述胸部组件1驱动所述驱动组件2，所述驱动组件2带动上爪组件3和下爪组件4进行张合运动。所述电机15的转动带动所述第一曲柄摇杆机构12转动，由于所述第一摆臂32与所述第一曲柄摇杆机构12转动连接，所述第一摆臂32随之上下摆动，即上爪组件3上下摆动；所述电机15的转动带动所述第二曲柄摇杆机构13转动，由于所述第二摆臂42与所述第二曲柄摇杆机构13转动连接，所述第二摆臂42随之上下摆动，即下爪组件4上下摆动。所述电机15能够驱动上爪组件3和下爪组件4两个组件，实现一个电机15控制同侧爪子在空间上错位协调运动。本申请实施例所公开的表演机器人解决了现有技术中的表演机器人肢体动作、表演动作单一的问题，同时降低了机器人的控制难度和生产成本。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种表演机器人，其特征在于，包括胸部组件、驱动组件、上爪组件、下爪组件和机架，所述胸部组件与所述机架固定连接，所述驱动组件与所述机架固定连接，所述驱动组件的上端与所述上爪组件固定连接，所述驱动组件的下端与所述下爪组件固定连接，所述驱动组件、所述上爪组件和所述下爪组件均以所述机架的垂直中轴线为对称轴对称设置；

所述机架安装有连接板，所述连接板以机架为对称轴对称设置；

所述驱动组件包括第一曲柄摇杆机构、第二曲柄摇杆机构、转轴，所述转轴安装于所述连接板上，所述转轴的上方与所述第一曲柄摇杆机构固定连接，所述转轴的下方与所述第二曲柄摇杆机构固定连接；

所述上爪组件包括肩座和第一摆臂，所述第一摆臂与所述肩座转动连接并且所述第一摆臂穿过所述肩座，所述肩座与所述转轴的上端固定连接，所述第一摆臂与所述第一曲柄摇杆机构转动连接；

所述下爪组件包括轴承座和第二摆臂，所述轴承座与所述转轴固定连接，所述第二摆臂与所述第二曲柄摇杆机构转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种表演机器人，其特征在于，所述胸部组件包括气缸、滑块、转接板、连杆、滑轨和至少四个液压缓冲器；

所述气缸的前端与所述转接板固定连接，所述滑块安装于所述转接板的下方，所述转接板的左右两端与所述连杆固定连接；

所述滑轨设置在所述滑块的下方并且所述滑轨的长度方向与所述滑块的运动方向一致，所述液压缓冲器安装在所述滑轨的首端的左右两侧和/或所述滑轨的末端的左右两侧。

3.根据权利要求1所述的一种表演机器人，其特征在于，所述驱动组件还包括机座、电机和轴承部件，所述转轴的中部套设于所述机座，所述电机与所述机座的一侧固定连接，所述第一曲柄摇杆机构的端部套设于所述电机的一侧的输出轴并可沿所述输出轴进行旋转，所述第二曲柄摇杆机构的端部套设于所述电机的另一侧的输出轴并可沿所述输出轴进行旋转；

所述轴承部件套设于所述转轴并且与所述连接板固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种表演机器人，其特征在于，所述第一曲柄摇杆机构包括上曲柄、上摇杆和摇臂，所述上曲柄设置在所述第一曲柄摇杆机构的端部，所述上曲柄的另一端与所述上摇杆的一端固定连接，所述上摇杆的另一端与所述上爪组件连接，所述摇臂的一端与同侧对应的所述连杆连接，所述摇臂的另一端与所述转轴的上方固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种表演机器人，其特征在于，所述第二曲柄摇杆机构包括下曲柄和下摇杆，所述下曲柄设置在所述第二曲柄摇杆机构的端部，所述下曲柄的另一端与所述下摇杆的一端固定连接，所述第二摆臂的一端与同侧对应的所述连杆和所述下摇杆的另一端连接，所述第二摆臂的另一端与所述转轴的下方固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种表演机器人，其特征在于，所述转轴包括万向节、上转轴和下转轴，所述上转轴的下方与所述万向节的上方连接，所述下转轴的上方与所述万向节的下方连接。

7.根据权利要求2所述的一种表演机器人，其特征在于，所述机架设有耳座，所述耳座以所述气缸为对称轴安装在所述气缸的左右两侧并且与所述气缸转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种表演机器人，其特征在于，所述上爪组件还包括第一关节、第二关节和长连杆，所述第一关节的一端与所述第二关节的一端活动连接，所述第二关节的另一端与所述第一摆臂固定连接并且与所述肩座活动连接，所述长连杆的一端与所述第一关节的一端固定连接，所述长连杆的另一端与所述肩座固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种表演机器人，其特征在于，所述下爪组件还包括第三关节、第四关节和曲连杆，所述第三关节的一端与所述第四关节的一端活动连接，所述第四关节的另一端与所述第二摆臂固定连接并且与所述轴承座活动连接，所述曲连杆的一端与所述第三关节的一端固定连接，所述曲连杆的另一端与所述轴承座固定连接。

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