CN221248826U - 一种仿人形双臂机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种仿人形双臂机器人，包括沿Z轴方向设置的支撑立柱及底座，所述立柱顶端的两侧分别设有第一多轴机械臂及第二多轴机械臂，所述第一多轴机械臂与第二多轴机械臂以立柱为中心对称设置；所述第一多轴机械臂包括胸部、肩部以及手臂组件，所述胸部设有胸部舵机，所述肩部设有肩部舵机；所述手臂组件包括上臂、肘部以及前臂，内部各设有一个手臂舵机；所述第二多轴机械臂同第一多轴机械臂；所述立柱的顶端设有头颈部，所述头颈部可绕Y轴X轴Z轴方向转动；所述第一多轴机械臂与第二多轴机械臂末端均设有抓取组件。本实用新型提供了一种仿人形双臂机器人，具有多个自由度，提高了仿人动作执行能力，能够满足不同的仿人动作需求。

Description

一种仿人形双臂机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种仿人形双臂机器人。

背景技术

随着科技的进步，机器人的研究应用领域在不断扩展，其中人形机器人的研究和应用尤其受到普遍关注，并成为机器人领域中最活跃的研究热点之一。机器人的高度仿人化是适应社会生活场景的必然要求，可以降低用户的学习认知成本以及提高安全感，进而可以高效率地完成复杂的人机协作任务，使机器人可以被实际应用到更多的工作场景。然而目前的仿人型双臂机器人手臂自由度少，动作简单，结构仿人性不足，无法满足现有的仿人动作需求，无法完成复杂的人机协作交互任务。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种仿人形双臂机器人，具有多个自由度，提高了仿人动作执行能力，能够满足不同的仿人动作需求。

本实用新型公开的一种仿人形双臂机器人所采用的技术方案是:

一种仿人形双臂机器人，包括沿Z轴方向设置的支撑立柱，所述支撑立柱的顶端转动设有颈构件，所述颈构件传动连接有Z轴舵机，所述Z轴舵机用于驱动颈构件绕Z轴方向转动，所述颈构件上设有Y轴舵机及X轴舵机，所述Y轴舵机转动设于颈构件上，所述X轴舵机与Y轴舵机的外壳传动连接，所述X轴舵机用于驱动Y轴舵机绕X轴方向转动，所述Y轴舵机的输出轴固定设有头本体，所述Y轴舵机用于驱动头本体绕Y轴方向转动，所述支撑立柱顶端的两侧分别设有第一多轴机械臂及第二多轴机械臂，所述第一多轴机械臂与第二多轴机械臂关于支撑立柱的竖直中心线对称设置。

作为优选方案，所述X轴舵机位于Y轴舵机的下方，所述X轴舵机的输出轴固定套设有舵盘，所述舵盘与Y轴舵机的外壳之间对称设有一对连杆，所述连杆一端与舵盘一边转动连接，所述连杆另一端与Y轴舵机的外壳转动连接。

作为优选方案，所述第一多轴机械臂包括胸构件，所述胸构件转动设于支撑立柱顶端一侧，所述胸构件传动连接有胸部舵机，所述胸部舵机用于驱动胸构件绕Z轴方向转动，所述胸构件上转动设有第一肩部构件，所述第一肩部构件传动连接有第一肩部舵机，所述第一肩部舵机用于驱动第一肩部构件绕水平方向转动，所述第一肩部构件上转动设有第二肩部构件，所述第二肩部构件传动连接有第二肩部舵机，所述第二肩部舵机用于驱动第二肩部构件转动，且所述第二肩部构件的转动轴线与第一肩部构件的转动轴线垂直，所述第二肩部构件上设有手臂组件。

作为优选方案，所述手臂组件包括上臂，所述上臂转动设于第二肩部构件上，所述上臂传动连接有第一手臂舵机，所述第一手臂舵机用于驱动上臂转动，所述上臂远离第二肩部构件一端转动设有肘构件，所述肘构件传动连接有第二手臂舵机，所述第二手臂舵机用于驱动肘构件转动，所述肘构件的转动轴线与上臂的转动轴线垂直，所述肘构件上转动设有前臂，所述前臂传动连接有第三手部舵机，所述第三手部舵机用于驱动前臂转动，所述前臂的转动轴线与肘构件的转动轴线垂直，所述前臂远离肘构件一端设有抓取组件。

作为优选方案，所述抓取组件包括第一舵机，所述第一舵机转动设于前臂远离肘构件一端，所述第一舵机的外壳传动连接有第二舵机，所述第二舵机用于驱动第一舵机转动，所述第一舵机的输出轴固定设有连接构件，所述第一舵机用于驱动连接构件转动，所述连接构件的转动轴线与第一舵机的转动轴线垂直，所述连接件构件上转动设有一对相互啮合的齿轮，两个所述齿轮上均固定设有夹爪，所述齿轮传动连接有第三舵机，所述第三舵机通过齿轮驱动两个夹爪朝相互靠近和远离的方向运动。

作为优选方案，所述支撑立柱的底端固定设有底座。

本实用新型公开的一种仿人形双臂机器人的有益效果是：颈构件模仿人体的颈部，通过Z轴舵机实现转动，头本体模仿人体的头部，安装于颈部上，Z轴舵机驱动颈构件及头本体转动，模仿人的摇头动作，Y轴舵机驱动头本体转动，模仿人的低头和抬头动作，X轴舵机驱动Y轴舵机及头本体转动，模仿人的两侧摆头动作，第一多轴机械臂及第二多轴机械臂分别模仿人的两只手臂，完成各种不同的动作，整个仿人形双臂机器人具有多个自由度，提高了仿人动作执行能力，能够满足不同的仿人动作需求。

附图说明

图1是本实用新型一种仿人形双臂机器人的结构示意图。

图2是本实用新型一种仿人形双臂机器人头颈部的爆炸图。

图3是本实用新型一种仿人形双臂机器人第一多轴机械臂的爆炸图。

10、支撑立柱；20、颈构件；21、Z轴舵机；22、Y轴舵机；23、X轴舵机；24、头本体；25、舵盘；26、连杆；30、第一多轴机械臂；300、第二多轴机械臂；31、胸构件；32、胸部舵机；33、第一肩部构件；34、第一肩部舵机；35、第二肩部构件；36、第二肩部舵机；40、手臂组件；41、上臂；42、第一手臂舵机；43、肘构件；44、第二手臂舵机；45、前臂；46、第三手部舵机；50、抓取组件；51、第一舵机；52、第二舵机；53、连接构件；54、齿轮；55、夹爪；56、第三舵机；60、底座。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:

请参考图1，一种仿人形双臂机器人，包括沿Z轴方向设置的支撑立柱10，支撑立柱10的顶端转动设有颈构件20，颈构件20传动连接有Z轴舵机21，Z轴舵机21用于驱动颈构件20绕Z轴方向转动，颈构件20上设有Y轴舵机22及X轴舵机23，Y轴舵机22转动设于颈构件20上，X轴舵机23与Y轴舵机22的外壳传动连接，X轴舵机23用于驱动Y轴舵机22绕X轴方向转动，Y轴舵机22的输出轴固定设有头本体24，Y轴舵机22用于驱动头本体24绕Y轴方向转动，支撑立柱10顶端的两侧分别设有第一多轴机械臂30及第二多轴机械臂300，第一多轴机械臂30与第二多轴机械臂300关于支撑立柱10的竖直中心线对称设置。

由上述描述可知，颈构件20模仿人体的颈部，通过Z轴舵机21实现转动，头本体24模仿人体的头部，安装于颈部上，Z轴舵机21驱动颈构件20及头本体24转动，模仿人的摇头动作，Y轴舵机22驱动头本体24转动，模仿人的低头和抬头动作，X轴舵机23驱动Y轴舵机22及头本体24转动，模仿人的两侧摆头动作，第一多轴机械臂30及第二多轴机械臂300分别模仿人的两只手臂，完成各种不同的动作，整个仿人形双臂机器人具有多个自由度，提高了仿人动作执行能力，能够满足不同的仿人动作需求。

请参考图2，X轴舵机23位于Y轴舵机22的下方，X轴舵机23的输出轴固定套设有舵盘25，舵盘25与Y轴舵机22的外壳之间对称设有一对连杆26，连杆26一端与舵盘25一边转动连接，连杆26另一端与Y轴舵机22的外壳转动连接。

由上述描述可知，X轴舵机23驱动舵盘25转动，通过两根连杆26驱动Y轴舵机22绕X轴方向转动，从而实现头本体24模仿人的两侧摆头动作。

请参考图3，第一多轴机械臂30包括胸构件31，胸构件31转动设于支撑立柱10顶端一侧，胸构件31传动连接有胸部舵机32，胸部舵机32用于驱动胸构件31绕Z轴方向转动，胸构件31上转动设有第一肩部构件33，第一肩部构件33传动连接有第一肩部舵机34，第一肩部舵机34用于驱动第一肩部构件33绕水平方向转动，第一肩部构件33上转动设有第二肩部构件35，第二肩部构件35传动连接有第二肩部舵机36，第二肩部舵机36用于驱动第二肩部构件35转动，且第二肩部构件35的转动轴线与第一肩部构件33的转动轴线垂直，第二肩部构件35上设有手臂组件40。

由上述描述可知，胸构件31模仿人的躯干部分，第一肩部构件33及第二肩部构件35模仿人体的肩部，通过胸部舵机32驱动胸构件31转动、第一肩部舵机34驱动第一肩部构件33转动及第二肩部舵机36驱动第二肩部构件35转动，三者相配合完成手臂组件40三轴方向上的动作。需要说明的是，由于第二多轴机械臂300与第一多轴机械臂30结构相同，所以并未作赘述。

请参考图3，手臂组件40包括上臂41，上臂41转动设于第二肩部构件35上，上臂41传动连接有第一手臂舵机42，第一手臂舵机42用于驱动上臂41转动，上臂41远离第二肩部构件35一端转动设有肘构件43，肘构件43传动连接有第二手臂舵机44，第二手臂舵机44用于驱动肘构件43转动，肘构件43的转动轴线与上臂41的转动轴线垂直，肘构件43上转动设有前臂45，前臂45传动连接有第三手部舵机46，第三手部舵机46用于驱动前臂45转动，前臂45的转动轴线与肘构件43的转动轴线垂直，前臂45远离肘构件43一端设有抓取组件50。

由上述描述可知，上臂41、肘构件43及前臂45分别对应模仿人体手臂上的大臂、肘部及小臂，通过第一手臂舵机42驱动上臂41转动，第二手臂舵机44驱动肘构件43转动及第三手部舵机46驱动前臂45转动，三者相配合完成抓取组件50三维方向上的动作。

请参考图3，抓取组件50包括第一舵机51，第一舵机51转动设于前臂45远离肘构件43一端，第一舵机51的外壳传动连接有第二舵机52，第二舵机52用于驱动第一舵机51转动，第一舵机51的输出轴固定设有连接构件53，第一舵机51用于驱动连接构件53转动，连接构件53的转动轴线与第一舵机51的转动轴线垂直，连接件构件上转动设有一对相互啮合的齿轮54，两个齿轮54上均固定设有夹爪55，齿轮54传动连接有第三舵机56，第三舵机56通过齿轮54驱动两个夹爪55朝相互靠近和远离的方向运动。

由上述描述可知，第一舵机51及第二舵机52驱动连接构件53在Y轴及X轴方向上运动，从而驱动两个夹爪55在Y轴及X轴方向上运动，且通过第三舵机56驱动两个相互啮合的齿轮54同时转动，从而驱动两个夹爪55朝相互靠近和远离的方向运动，完成抓取物品及松开物品的动作。需要说明的是，第二舵机52与第一舵机51的外壳传动连接的结构跟X轴舵机23与Y轴舵机22的外壳传动连接的结构相同，所以并未作赘述。

请参考图1，支撑立柱10的底端固定设有底座60。

由上述描述可知，支撑立柱10通过底座60放置于地面上。在其它实施例中，底座60也可以是具有移动功能的底座60。

本实用新型提供一种仿人形双臂机器人，颈构件模仿人体的颈部，通过Z轴舵机实现转动，头本体模仿人体的头部，安装于颈部上，Z轴舵机驱动颈构件及头本体转动，模仿人的摇头动作，Y轴舵机驱动头本体转动，模仿人的低头和抬头动作，X轴舵机驱动Y轴舵机及头本体转动，模仿人的两侧摆头动作，第一多轴机械臂及第二多轴机械臂分别模仿人的两只手臂，完成各种不同的动作，整个仿人形双臂机器人具有多个自由度，提高了仿人动作执行能力，能够满足不同的仿人动作需求。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种仿人形双臂机器人，其特征在于，包括沿Z轴方向设置的支撑立柱，所述支撑立柱的顶端转动设有颈构件，所述颈构件传动连接有Z轴舵机，所述Z轴舵机用于驱动颈构件绕Z轴方向转动，所述颈构件上设有Y轴舵机及X轴舵机，所述Y轴舵机转动设于颈构件上，所述X轴舵机与Y轴舵机的外壳传动连接，所述X轴舵机用于驱动Y轴舵机绕X轴方向转动，所述Y轴舵机的输出轴固定设有头本体，所述Y轴舵机用于驱动头本体绕Y轴方向转动，所述支撑立柱顶端的两侧分别设有第一多轴机械臂及第二多轴机械臂，所述第一多轴机械臂与第二多轴机械臂关于支撑立柱的竖直中心线对称设置。

2.如权利要求1所述的一种仿人形双臂机器人，其特征在于，所述X轴舵机位于Y轴舵机的下方，所述X轴舵机的输出轴固定套设有舵盘，所述舵盘与Y轴舵机的外壳之间对称设有一对连杆，所述连杆一端与舵盘一边转动连接，所述连杆另一端与Y轴舵机的外壳转动连接。

3.如权利要求1所述的一种仿人形双臂机器人，其特征在于，所述第一多轴机械臂包括胸构件，所述胸构件转动设于支撑立柱顶端一侧，所述胸构件传动连接有胸部舵机，所述胸部舵机用于驱动胸构件绕Z轴方向转动，所述胸构件上转动设有第一肩部构件，所述第一肩部构件传动连接有第一肩部舵机，所述第一肩部舵机用于驱动第一肩部构件绕水平方向转动，所述第一肩部构件上转动设有第二肩部构件，所述第二肩部构件传动连接有第二肩部舵机，所述第二肩部舵机用于驱动第二肩部构件转动，且所述第二肩部构件的转动轴线与第一肩部构件的转动轴线垂直，所述第二肩部构件上设有手臂组件。

4.如权利要求3所述的一种仿人形双臂机器人，其特征在于，所述手臂组件包括上臂，所述上臂转动设于第二肩部构件上，所述上臂传动连接有第一手臂舵机，所述第一手臂舵机用于驱动上臂转动，所述上臂远离第二肩部构件一端转动设有肘构件，所述肘构件传动连接有第二手臂舵机，所述第二手臂舵机用于驱动肘构件转动，所述肘构件的转动轴线与上臂的转动轴线垂直，所述肘构件上转动设有前臂，所述前臂传动连接有第三手部舵机，所述第三手部舵机用于驱动前臂转动，所述前臂的转动轴线与肘构件的转动轴线垂直，所述前臂远离肘构件一端设有抓取组件。

5.如权利要求4所述的一种仿人形双臂机器人，其特征在于，所述抓取组件包括第一舵机，所述第一舵机转动设于前臂远离肘构件一端，所述第一舵机的外壳传动连接有第二舵机，所述第二舵机用于驱动第一舵机转动，所述第一舵机的输出轴固定设有连接构件，所述第一舵机用于驱动连接构件转动，所述连接构件的转动轴线与第一舵机的转动轴线垂直，所述连接构件上转动设有一对相互啮合的齿轮，两个所述齿轮上均固定设有夹爪，所述齿轮传动连接有第三舵机，所述第三舵机通过齿轮驱动两个夹爪朝相互靠近和远离的方向运动。

6.如权利要求1所述的一种仿人形双臂机器人，其特征在于，所述支撑立柱的底端固定设有底座。