[發明專利]一種可編程的仿真人體關節

在審

• 申請號: 201710607393.6
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107571280A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 劉大鵬
• 申請（專利權）人: 蕪湖微云機器人有限公司
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J15/00;B25J9/16
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 胡定華

技術領域

本發明涉及仿真機器人技術領域，尤其涉及一種可編程的仿真人體關節。

背景技術

仿人機器人是當今機器人愛好者研究之一，仿人機器人一直是我國機器人領域的研究熱點，因此機器人的靈活度也備受關注。工業機器人根據輸出運動形式的不同可以分為：移動關節和轉動關節；根據傳動機構的不同可以分為：齒輪轉動、連桿傳動和擺線針輪減速傳動；根據驅動器器形式可分為：電驅動關節、氣壓驅動關節、液壓驅動關節等。這一些列關節當然也存在著一定的弊端，其基本材料均為金屬，導致機器人承載的質量上存在著一定的問題，同時齒輪間的摩擦也對關節的靈活度帶來了影響，因此，需要設計一種低成本、可編程的仿真人體關節尤為重要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種可編程的仿真人體關節，通過使用魚線來連接手指關節以實現靈活運動，以解決現有仿真手使用效率低下的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種可編程的仿真人體關節，包括有仿真手，所述仿真手的手指關節間通過魚線連接，在所述手指與手背連接部位設置有安裝槽用來放置微型制動器，所述魚線連接在微型制動器上，由所述微型制動器的伸縮來控制手指關節的彎曲度，在所述仿真手的手腕部位設置有三個不同的孔位分別用來安裝電源適配器插頭進口、USB接口、I2C總線接口，在所述仿真手的手背處設置有安裝槽用來放置主控板，所主控板與各微型制動器相連接。

進一步改進在于：所述主控板上設置有ATMEGA2560主控芯片、微型制動器的驅動模塊、USB控制芯片、復位按鍵和電源適配器，所述微型制動器驅動模塊用來控制微型制動器的運動，關節的活動依靠微型制動器控制，所述USB控制芯片用來為串口提供驅動，所述電源適配器為微型制動器提供驅動，并需要通過程序來控制每個微型制動器來實現關節的活動，以及各種動，可以根據編譯不同的程序來控制想要實現的現象。

進一步改進在于：通過微型制動器的伸縮來控制每個關節的彎曲度，微控制器的伸縮范圍為0-100，5度自由度。

進一步改進在于：所述仿真手的材料為3D打印材料，并利用3D打印技術來制作仿真手。

本發明的有益效果是：本可編程的仿真人體關節采用的方案是，整體結構包括外殼和關節間的連接，均采用高精度3D打印技術，有效的控制其成本問題，以及一些現有金屬關節質量過大的問題，控制方面采用主控板和高精度微型制動器控制關節，有效的控制了其成本以及關節的靈活度以及減速傳動的問題，電源方面可采用鋰電池供電，電池設計可拆卸，經測試可滿足使用者一天的正常使用時間，拆卸預裝配方面，各個部位采用一鍵安裝與拆卸，裝配非常方便、簡單。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明控制流程圖。

其中：1-仿真手，2-手指，3-魚線，4-安裝槽，5-微型制動器，6-孔位，7-放置槽，8-主控板，9-ATMEGA2560主控芯片，10-微型制動器驅動模塊，11- USB控制芯片，12-復位按鍵，13-電源適配器。

具體實施方式

為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例對本發明做進一步詳述，本實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限定。

如圖1、2所示，本實施例提供了一種可編程的仿真人體關節，包括有仿真手1，所述仿真手1的手指2關節間通過魚線3連接，在所述手指2與手背連接部位設有安裝槽4用來放置微型制動器5，所述魚線3連接在微型制動器5上，由所述微型制動器5的伸縮來控制手指2關節的彎曲度，在所述仿真手1的手腕部位設置有三個不同的孔位6分別用來安裝電源適配器插頭進口、USB接口、I2C總線接口，在所述仿真手1的手背處設置有放置槽7用來放置主控板8，所主控板8與各微型制動器5相連接。所述主控板8上設置有ATMEGA2560主控芯片9、微型制動器驅動模塊10、USB控制芯片11、復位按鍵12和電源適配器13，所述微型制動器驅動模塊10用來控制微型制動器的運動，所述USB控制芯片11用來為串口提供驅動，所述電源適配器13為微型制動器提供驅動，并需要通過程序來控制每個微型制動器來實現關節的活動，以及各種動。通過微型制動器5的伸縮來控制每個關節的彎曲度，微控制器的伸縮范圍為0-100，5度自由度。所述仿真手1的材料為3D打印材料，并利用3D打印技術來制作仿真手。

本可編程的仿真人體關節采用的方案是，整體結構包括外殼和關節間的連接，均采用高精度3D打印技術，有效的控制其成本問題，以及一些現有金屬關節質量過大的問題，控制方面采用主控板和高精度微型制動器控制關節，有效的控制了其成本以及關節的靈活度以及減速傳動的問題，電源方面可采用鋰電池供電，電池設計可拆卸，經測試可滿足使用者一天的正常使用時間，拆卸預裝配方面。