一種擬人髖關節機構的製作方法
2023-04-27 06:48:41
專利名稱：一種擬人髖關節機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及擬人機器人領域，特別是涉及一種兩自由度轉動擬人髖關節機構。
背景技術：
擬人機器人是先進機器人技術的高級發展階段，它集機械、電子、材料、計算機、傳感器、控制等多門學科理論與技術於一體，是目前科技發展最活躍的領域之一。很多國家已投入大量的人力與物力，對其進行了深入地研究。其中，擬人機器人髖關節是擬人機器人設計中的難點之一。早期的擬人機器人髖關節通常採用串聯結構，存在結構複雜、慣性大等不足之處。為了克服這些不足之處，許多研究人員把注意力轉向了兩自由度轉動並聯機構，具有結構簡單、承載能力強等優點，如Gosselin和張立傑教授等人對一種球面兩轉動並聯機構進行了研究，這種機構是一種平面5R機構，這種機構對製造和安裝精度要求很高，否則， 會發生卡死現象；張立傑教授提出了一種冗餘兩轉動並聯機構，這種機構存在結構複雜、承載能力小、加工與裝配工藝性不好等問題；黃真教授等人提出了一種2-PSS/S並聯機構，這種機構採用球鉸形式，限制了其轉動角，使這種機構的工作空間較小；曾達幸提出了一種解耦兩轉動並聯機構，這種機構存在承載能力較小等問題。
發明內容
為了克服已有兩自由度轉動並聯機構的結構複雜、承載能力較小、加工和裝配工藝不好的不足，本發明提供一種結構簡單、承載能力強、加工和裝配工藝良好的擬人髖關節機構。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種擬人髖關節機構，包括第一驅動電機和第二驅動電機、基座、第一主動杆和第二主動杆、第一連接杆和第二連接杆和動平臺，所述第一驅動電機和第二驅動電機安裝在基座上，第一驅動電機的轉動軸與第一主動杆的一端固連，第一主動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與第一連接杆的一端相連，第一連接杆的另外一端通過轉動副鉸鏈與動平臺的一個連接面相連；第二驅動電機的轉動軸與第二主動杆的一端固連，第二主動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與第二連接杆的一端相連，思維連接杆的另一端與動平臺的另外一個連接面固連，動平臺上的兩個連接面相互垂直，第一驅動電機和第二驅動電機分別布置在空間相互垂直的兩個面上。本發明的有益效果主要表現在結構簡單、承載能力強，結構緊湊、慣性小、運動解耦、加工和裝配工藝性好，適合於擬人機器人等領域，完成一些較複雜的擬人操作。
圖1是擬人髖關節機構的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。參照圖1，一種擬人髖關節機構，包括第一驅動電機1和第二驅動電機8、基座2、 第一主動杆3和第二主動杆6、第一連接杆4和第二連接杆5和動平臺7，所述第一驅動電機1和第二驅動電機8安裝在基座2上，第一驅動電機1的轉動軸與第一主動杆3的一端固連，第一主動杆3的另一端通過轉動副鉸鏈與第一連接杆4的一端相連，第一連接杆4的另外一端通過轉動副鉸鏈與動平臺5的一個連接面相連；第二驅動電機的轉動軸與第二主動杆6的一端固連，第二主動杆6的另一端通過轉動副鉸鏈與第二連接杆5的一端相連，思維連接杆5的另一端與動平臺5的另外一個連接面固連，動平臺5上的兩個連接面相互垂直，第一驅動電機1和第二驅動電機8分別布置在空間相互垂直的兩個面上。第一驅動電機1帶動第一主動杆3和第一連接杆4產生繞第一驅動電機1軸向方向的轉動，可帶動動平臺5產生繞第一驅動電機1軸向方向的轉動，第二驅動電機8帶動第二主動杆6和第二連接杆5產生繞第二驅動電機8軸向方向的轉動，可帶動動平臺5產生繞第二驅動電機8軸向方向的轉動，而第一連接杆4兩端的轉動副鉸鏈與第二連接杆5 — 端的轉動副鉸鏈在空間上相互垂直，可適應空間上的任何轉動。因此，通過第一驅動電機1 和第二驅動電機8的驅動下，可實現動平臺5的兩個轉動。 本實施例的技術方案也可以應用到其他兩自由度轉動並聯機構上。
本說明書的實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，本發明的保護範圍不應當被視為僅限於實施例所陳述的具體形式，本發明的保護範圍也及於本領域技術人員根據本發明構思所能夠想到的等同技術手段。
權利要求
1. 一種擬人髖關節機構，其特徵在於包括第一驅動電機和第二驅動電機、基座、第一主動杆和第二主動杆、第一連接杆和第二連接杆和動平臺，所述第一驅動電機和第二驅動電機安裝在基座上，第一驅動電機的轉動軸與第一主動杆的一端固連，第一主動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與第一連接杆的一端相連，第一連接杆的另外一端通過轉動副鉸鏈與動平臺的一個連接面相連；第二驅動電機的轉動軸與第二主動杆的一端固連，第二主動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與第二連接杆的一端相連，第二連接杆的另一端與動平臺的另外一個連接面固連，動平臺上的兩個連接面相互垂直，第一驅動電機和第二驅動電機分別布置在空間相互垂直的兩個面上。
全文摘要
一種擬人髖關節機構，包括第一驅動電機和第二驅動電機、基座、第一主動杆、第二主動杆、第一連接杆、第二連接杆和動平臺，第一驅動電機和第二驅動電機安裝在基座上，第一驅動電機的轉動軸與第一主動杆的一端固連，第一主動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與第一連接杆的一端相連，第一連接杆的另外一端通過轉動副鉸鏈與動平臺的一個連接面相連；第二驅動電機的轉動軸與第二主動杆的一端固連，第二主動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與第二連接杆的一端相連，思維連接杆的另一端與動平臺的另外一個連接面固連，動平臺上的兩個連接面相互垂直，第一驅動電機和第二驅動電機分別布置在空間相互垂直的兩個面上。本發明結構簡單、承載能力強、加工和裝配工藝良好。
文檔編號B25J17/00GK102284958SQ201110238209
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月18日 優先權日2011年8月18日
發明者劉毅, 文東輝, 李研彪, 計時鳴, 金明生 申請人:浙江工業大學