[實(shí)用新型]一種智能仿人形機(jī)器人的三自由度髖關(guān)節(jié)總成

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720253521.7
• 申請(qǐng)日: 2017-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN206811997U
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于永臣;劉纘森;趙鵬;鄭宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島容商天下網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號(hào): B25J17/00
• 分類號(hào): B25J17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械學(xué)、力學(xué)等領(lǐng)域，涉及一種機(jī)器人髖關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，具體涉及一種智能仿人形機(jī)器人的三自由度髖關(guān)節(jié)總成。

背景技術(shù)

隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)科技產(chǎn)品要求的越來越高，仿人形的雙足機(jī)器人的應(yīng)用前景越來越好，而仿人形機(jī)器人最難實(shí)現(xiàn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)就是對(duì)人體髖關(guān)節(jié)的模擬。由于髖關(guān)節(jié)具有三個(gè)自由度，是人體中最復(fù)雜關(guān)節(jié)；由于機(jī)器人上半身的重量全部壓在髖關(guān)節(jié)上，行走時(shí)的機(jī)器人下肢的重量也全部掛在髖關(guān)節(jié)上，因此髖關(guān)節(jié)的載荷是很大的。長(zhǎng)期使用時(shí)，髖關(guān)節(jié)往往成為最先磨損的一個(gè)關(guān)節(jié)。中國專利200710046462.7公開了一種步行機(jī)器人懸臂型髖關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，其自上而下依次是旋轉(zhuǎn)電機(jī)、左右擺動(dòng)電機(jī)、前后擺動(dòng)電機(jī)，其大腿旋轉(zhuǎn)方式是以大腿內(nèi)側(cè)靠近襠部的位置為軸心旋轉(zhuǎn)，不符合人體以大腿軸心線為軸心旋轉(zhuǎn)的實(shí)際情況，也不利于仿人形機(jī)器人做動(dòng)作時(shí)的平衡。該專利以直流電機(jī)為驅(qū)動(dòng)力，由于直流電機(jī)是以輸出力矩為信號(hào)參數(shù)的，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的精確控制。中國專利201610897734.3公開了一種仿真智能機(jī)器人的髖關(guān)節(jié)總成，只具有兩個(gè)自由度，而且驅(qū)干的重量全部由電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸來承擔(dān)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸長(zhǎng)時(shí)間承受側(cè)向偏心力矩，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)損壞電機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種智能仿人形機(jī)器人的三自由度髖關(guān)節(jié)總成，其主體結(jié)構(gòu)包括髖骨主體、左右擺動(dòng)舵機(jī)、左右擺動(dòng)傳動(dòng)桿、支撐凸起、支撐凹槽、旋轉(zhuǎn)舵機(jī)固定套、旋轉(zhuǎn)舵機(jī)、前后擺動(dòng)舵機(jī)和前后擺動(dòng)舵機(jī)固定套。

髖骨主體上方設(shè)有軀干支撐軸承，髖骨主體內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)左右擺動(dòng)舵機(jī)，左右擺動(dòng)舵機(jī)主體與髖骨主體之間固定連接；左右擺動(dòng)傳動(dòng)桿的一端與左右擺動(dòng)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)軸固定連接，左右擺動(dòng)傳動(dòng)桿的另一端與旋轉(zhuǎn)舵機(jī)固定套固定連接；髖骨主體的左右兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)支撐凸起，支撐凸起的形狀是半球形，球心在左右擺動(dòng)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)軸延長(zhǎng)線上；旋轉(zhuǎn)舵機(jī)固定套靠近支撐凸起的一側(cè)設(shè)有支撐凹槽，支撐凹槽的構(gòu)造是四分之一球形，支撐凹槽的直徑是支撐凸起直徑的0.09倍～1.0001倍，支撐凹槽與支撐凸起之間接觸連接；旋轉(zhuǎn)舵機(jī)固定套的主體形狀是球形殼體，下方設(shè)有圓形平臺(tái)；旋轉(zhuǎn)舵機(jī)設(shè)于旋轉(zhuǎn)舵機(jī)固定套內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)舵機(jī)主體與旋轉(zhuǎn)舵機(jī)固定套固定連接，旋轉(zhuǎn)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)軸與前后擺動(dòng)舵機(jī)固定套連接；前后擺動(dòng)舵機(jī)固定套的形狀是圓柱形，其圓周側(cè)面上設(shè)有一個(gè)圓柱形凸臺(tái)，前后擺動(dòng)舵機(jī)固定套內(nèi)設(shè)有前后擺動(dòng)舵機(jī)，前后擺動(dòng)舵機(jī)主體與前后擺動(dòng)舵機(jī)固定套固定連接，前后擺動(dòng)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)軸與機(jī)器人的大腿部件固定連接，前后擺動(dòng)舵機(jī)固定套與機(jī)器人的大腿部件鉸連接。旋轉(zhuǎn)舵機(jī)固定套的圓形平臺(tái)的環(huán)形底面與前后擺動(dòng)舵機(jī)固定套的圓柱形凸臺(tái)的環(huán)形頂面之間接觸并滑動(dòng)摩擦。

優(yōu)選的，還包括左右擺動(dòng)聯(lián)軸裝置、左右傳動(dòng)軸、左右擺動(dòng)傳動(dòng)銷、左右第一傳動(dòng)鍵、左右第二傳動(dòng)鍵，左右擺動(dòng)聯(lián)軸裝置的形狀是圓柱形，遠(yuǎn)離左右擺動(dòng)舵機(jī)的底面上設(shè)有左右擺動(dòng)聯(lián)軸凸臺(tái)，左右擺動(dòng)聯(lián)軸凸臺(tái)上設(shè)有左右擺動(dòng)聯(lián)軸第一軸孔，左右擺動(dòng)聯(lián)軸裝置的靠近左右擺動(dòng)舵機(jī)的底面上設(shè)有左右擺動(dòng)聯(lián)軸第二軸孔，左右擺動(dòng)聯(lián)軸裝置與髖骨主體之間設(shè)有左右滾動(dòng)軸承；左右擺動(dòng)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)軸通過左右擺動(dòng)傳動(dòng)銷固定在左右擺動(dòng)聯(lián)軸第二軸孔內(nèi)；左右擺動(dòng)傳動(dòng)桿上設(shè)有左右傳動(dòng)軸孔，左右傳動(dòng)軸的一端通過左右第一傳動(dòng)鍵固定在左右傳動(dòng)軸孔內(nèi)，左右傳動(dòng)軸的另一端通過左右第二傳動(dòng)鍵固定在左右擺動(dòng)聯(lián)軸第一軸孔內(nèi)；

優(yōu)選的，還包括前后擺動(dòng)聯(lián)軸裝置、前后擺動(dòng)聯(lián)軸凸臺(tái)、前后傳動(dòng)軸、前后滾動(dòng)軸承、前后第一傳動(dòng)鍵、前后第二傳動(dòng)鍵、前后擺動(dòng)傳動(dòng)銷、前后擺動(dòng)聯(lián)軸第一軸孔、前后擺動(dòng)聯(lián)軸第二軸孔、前后傳動(dòng)軸孔、前后支撐軸和前后支撐軸孔；前后擺動(dòng)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)軸與機(jī)器人的大腿部件之間通過前后擺動(dòng)聯(lián)軸裝置固定連接；前后擺動(dòng)聯(lián)軸裝置的形狀是圓柱形，前后擺動(dòng)聯(lián)軸裝置的遠(yuǎn)離前后擺動(dòng)舵機(jī)的底面上設(shè)有前后擺動(dòng)聯(lián)軸凸臺(tái)，前后擺動(dòng)聯(lián)軸凸臺(tái)上設(shè)有前后擺動(dòng)聯(lián)軸第一軸孔，前后擺動(dòng)聯(lián)軸裝置的靠近前后擺動(dòng)舵機(jī)的底面設(shè)有前后擺動(dòng)聯(lián)軸第二軸孔，前后擺動(dòng)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)軸通過前后擺動(dòng)傳動(dòng)銷固定在前后擺動(dòng)聯(lián)軸第二軸孔內(nèi)；大腿部件上端設(shè)有前后傳動(dòng)軸孔和前后支撐軸孔；前后傳動(dòng)軸孔設(shè)于大腿部件的靠近前后擺動(dòng)聯(lián)軸裝置的一側(cè)，前后支撐軸孔設(shè)于大腿部件的遠(yuǎn)離前后擺動(dòng)聯(lián)軸裝置的一側(cè)；前后傳動(dòng)軸的一端通過前后第一傳動(dòng)鍵固定在前后傳動(dòng)軸孔內(nèi)，前后傳動(dòng)軸的另一端通過前后第二傳動(dòng)鍵固定在前后擺動(dòng)聯(lián)軸第一軸孔內(nèi)。前后擺動(dòng)聯(lián)軸裝置與前后擺動(dòng)舵機(jī)固定套之間設(shè)有前后滾動(dòng)軸承。前后支撐軸安裝在前后支撐軸孔中，前后支撐軸與前后支撐軸孔之間是軸承連接；前后支撐軸可以在前后支撐軸孔中旋轉(zhuǎn)。