一種仿真智慧機器人的髖關節總成的製作方法

2023-12-01 04:07:56 1

本發明涉及到機器人領域，特別涉及到一種仿真智慧機器人的髖關節總成。

背景技術：

在現有技術的機器人領域中，有關髖關節的結構很多。但大多數都採用舵機做關節，一個人有兩個髖關節每個髖關節有三個自由度，這樣就必須有六個舵機，現有的舵機相互獨立，要使三個舵機相互之間構成一個髖關節，舵機與舵機之間就必須通過中間過渡件相互連接。這就使得每個關節複雜體積大無法與真人關節大小相對應，且重量重。即使國外有些機器人技術領先的國家，其機器人的髖關節也相對較大，結構也複雜。這就使得無法做到與真人髖關節的大小相對應，更談不上仿真人肩關節了。如何克服以現有技術存在的不足，使一個人的兩個髖關節的每個髖關節的三個自由度驅動電機的結構一體化，兩個髖關節互共基體。同時，讓兩個髖關節構成一個整體結構，使得兩個髖關節的關節基體相互借用，以便縮小體積，使整個髖關節的大小與真人髖關節的大小對應，提供一種仿真智慧機器人的髖關節總成，這就成了本發明的主要研究課題。

技術實現要素：

本發明的目的就是要克服現有機器人髖關節體積相對較大，結構也複雜，仿真度低的不足，提供一種一個人兩髖肩關節構成一體的，兩個髖關節基體相互借用的，體積小、仿真度高的一種仿真智慧機器人的髖關節總成。

為實現以上的目的，本發明是通過以下技術方案來實現的。一種仿真智慧機器人的髖關節總成，其特徵在於整個髖關節總成包括髖關節基架、定位在髖關節基架內左右兩邊側板的大腿前後擺電機、定位在兩個大腿前後擺電機輸出軸上的轉叉、兩個大腿左右擺旋轉一體化結構電機，所述兩個大腿左右擺旋轉一體化結構電機通過左右擺電機的兩端中心輸出軸定位在轉叉上，並通過轉叉分別定位在兩個大腿前後擺電機的輸出軸上，所述大腿左右擺旋轉一體化結構電機，其外殼為一體化結構，大腿左右擺電機輸出軸和大腿旋轉電機輸出軸互為垂直，整個髖關節總成通過其上的髖關節基架與脊椎關節總成的尾椎相互連接。

進一步的，所述髖關節基架由左右兩塊側板、中間隔板、後託板、前託板構成，左右兩塊側板中間開有過軸孔，大腿前後擺電機的輸出軸穿過過軸孔並用緊固件將大腿前後擺電機定位在左右兩塊側板上，所述中間隔板開有三組螺釘孔和一個過軸孔分別用來安裝脊椎關節總成的左右前後彎腰電機，前託板的中間開有一長條孔用於讓位脊椎關節總成前後彎腰拉線的過渡輪，整個髖關節總成通過髖關節基架的中間隔板與脊椎關節總成的尾椎相互連接。

進一步的，為了增大輸出扭矩和為了便於控制以上所述的三種電機均為帶內置編碼器帶大減速比減速器的永磁交流伺服電機，其中大腿左右擺電機為兩端中心輸出軸，大腿旋轉電機和大腿前後擺電機為一端中心輸出軸。

進一步的，為了實現大減速比以上所述的減速器可以是多級行星齒輪減速器或是擺線齒輪減速器。

進一步的，為了減輕重量以上所述的髖關節基架、轉叉、各電機殼均採用鋁合金或鎂鋁合金或碳酸纖維材料。

從以上的技術方案中可知，本發明具有各自由度之間的基體相互借用如: 髖關節基架為一個整體左右兩個髖關節共用，大腿左右擺旋轉一體化結構電機，其外殼為一體化結構，減少了中間連接件，充分相互借用了彼此的基體壓縮了空間，從而使得整體結構的大小上也與真人大小一致，加上仿真的矽膠外形，其主要材質採用鋁合金或鎂鋁合金或碳酸纖維材料等。從而使得本發明具有結構緊湊簡單，仿真度高，重量輕，細膩逼真特點。

為了更好地說明本發明，下面結合具體的實施方式及其附圖作進一步的說明。

附圖說明

圖1是本發明一實施例的主視圖。

圖2是圖1的A向視圖。

圖3是圖1俯視圖。

圖4是圖1的A-A剖視圖。

圖5是圖2的B向視圖。

圖6是圖1的A局部放大圖。

圖中：1-大腿前後擺電機；2-轉叉；3-大腿左右擺電機；4-左右擺電機輸出軸；5-引線孔；6-大腿旋轉電機；7-旋轉電機護套；8-大腿杆；9-髖關節基架；10-仿真人矽膠外形； 11-過渡輪讓位孔；12-後託板；13-中間隔板；14-側板；15-中間隔板過軸孔；16-螺釘孔；17-大腿杆軸套；18-旋轉電機輸出軸；19-前後擺電機輸出軸。

具體實施方式

從具體實施例的各圖中可以清楚可看出，本發明包括髖關節基架9、定位在髖關節基架9內左右兩邊側板14的大腿前後擺電機1、定位在兩個大腿前後擺電機輸出軸19上的轉叉2、兩個大腿左右擺電機3和大腿旋轉電機6為一體化結構電機，所述兩個大腿左右擺電機3和大腿旋轉電機6為一體化結構電機通過左右擺電機的兩端中心輸出軸4定位在轉叉2上，並通過轉叉2分別定位在兩個大腿前後擺電機1的輸出軸19上，所述大腿左右擺旋轉一體化結構電機，其外殼為一體化結構，大腿左右擺電機輸出軸4和大腿旋轉電機輸出軸18互為垂直，所述髖關節基架9由左右兩塊側板14、中間隔板13、後託板12、前託板構成，左右兩塊側板14中間開有過軸孔，大腿前後擺電機1的輸出軸19穿過過軸孔並用緊固件將大腿前後擺電機1定位在左右兩塊側板14上，所述中間隔板13開有三組螺釘孔16和一個過軸孔15分別用來安裝脊椎關節總成的左右前後彎腰電機，前託板的中間開有一長條過渡輪讓位孔11，用於讓位脊椎關節總成前後彎腰拉線的過渡輪，整個髖關節總成通過髖關節基架9的中間隔板13與脊椎關節總成的尾椎相互連接。為了增大輸出扭矩和為了便於控制，以上所述的三種電機均為帶內置編碼器帶大減速比減速器的永磁交流伺服電機，其中大腿左右擺電機3為兩端中心輸出軸，大腿旋轉電機6和大腿前後擺電機1為一端中心輸出軸。為了實現大減速比以上所述的減速器為多級行星齒輪減速器。為了減輕重量以上所述的髖關節基架9、轉叉2、各電機殼均採用碳酸纖維材料。從以上具體的實施方式中可知，本發明具有各自由度之間的基體相互借用如: 髖關節基架9為一個整體左右兩個髖關節共用，大腿左右擺旋轉一體化結構電機，其外殼為一體化結構，減少了中間連接件，充分相互借用了彼此的基體壓縮了空間，從而使得整體結構的大小上也與真人大小一致，加上仿真的矽膠外形10，其材質採用碳酸纖維材料。從而使得本發明具有結構緊湊簡，仿真度高，重量輕，細膩逼真特點。

以上所列舉的具體實施例僅僅是眾多實施例的一種，無法一一列舉。凡依本發明的保護範圍所做的改進修改和修飾均屬於本發明的保護範圍，理應受到保護。