[發明專利]腰部傳動機構及人形機器人

在審

• 申請號: 202111362835.8
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114147762A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 丁宏鈺;黃亮
• 申請（專利權）人: 深圳市優必選科技股份有限公司
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 劉艷

本發明提供了一種腰部傳動機構及人形機器人，腰部傳動機構包括腰部固定座、胸腔連接座和兩個腰部連桿組件，腰部固定座和胸腔連接座萬向連接，兩個腰部連桿組件對稱設置于胸腔連接座上，腰部連桿組件包括腰部驅動件、由腰部驅動件驅動旋轉的第一連桿以及與第一連桿活動連接的第二連桿，第二連桿遠離第一連桿的一端活動連接于腰部固定座。本發明提供的腰部傳動機構及人形機器人，通過兩個對稱設置的腰部連桿組件同時實現腰部俯仰和側擺運動，相對于傳統的舵機串聯方案來說，占用的空間較小，機構的重量也較小，在腰部進行俯仰和側擺運動時，無需帶動其他舵機旋轉，轉動慣量也相應降低，對腰部連桿組件的力矩需求降低。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，更具體地說，是涉及一種腰部傳動機構及人形機器人。

背景技術

對于人形機器人來說，腰部結構的設計對提升機器人的擬人性有著不可替代的作用，人體腰部可以簡化為三個自由度的復合運動，具體為腰部俯仰運動、腰部側擺運動和腰部旋轉運動。

現有人形機器人的腰部大多數都采用三個關節舵機直接串聯在一起，三個關節舵機分別實現三個自由度的運動。這樣會導致占用空間很大，而且運動不擬人化，同時轉動慣量較大，對關節的力矩需求也較大。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種腰部傳動機構及人形機器人，以解決現有技術中存在的腰部傳動機構占用的空間大、轉動慣量大的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種腰部傳動機構，包括腰部固定座、胸腔連接座和兩個腰部連桿組件，所述腰部固定座和所述胸腔連接座萬向連接，兩個所述腰部連桿組件對稱設置于所述胸腔連接座上，所述腰部連桿組件包括腰部驅動件、由所述腰部驅動件驅動旋轉的第一連桿以及與所述第一連桿活動連接的第二連桿，所述第二連桿遠離所述第一連桿的一端活動連接于所述腰部固定座。

在一個實施例中，所述胸腔連接座包括胸腔支撐架以及設置于所述胸腔支撐架內部的胸腔支撐柱，所述腰部連桿組件設置于所述胸腔支撐架上，所述胸腔支撐柱的一端與所述腰部固定座萬向連接，所述胸腔支撐柱的另一端固定于所述胸腔支撐架的內部。

在一個實施例中，所述胸腔支撐柱中空設置，且所述胸腔支撐架開設有與所述胸腔支撐柱正對設置的過線孔。

在一個實施例中，所述胸腔支撐架包括胸腔頂板以及兩個分別連接在所述胸腔頂板兩側的兩個胸腔側板，所述胸腔支撐柱固定于所述胸腔頂板，兩個所述腰部驅動件分別固定于兩個所述胸腔側板。

在一個實施例中，所述腰部驅動件包括電機、由所述電機驅動的帶輪組件以及傳動連接于所述帶輪組件的減速器，所述電機和所述減速器設置于所述胸腔側板的內側，所述帶輪組件設置于所述胸腔側板的外側。

在一個實施例中，所述腰部固定座和所述胸腔連接座通過十字連接環萬向連接，所述十字連接環具有相互平行的兩個第一側壁以及相互平行的兩個第二側壁，所述腰部固定座具有兩個相對設置的第一鉸接座，所述胸腔連接座具有兩個相對設置的第二鉸接座，兩個所述第一鉸接座分別轉動連接于兩個所述第一側壁，兩個所述第二鉸接座分別轉動連接于兩個所述第二側壁；所述十字連接環相對所述第一鉸接座的轉動中心軸與所述十字連接環相對所述第二鉸接座的轉動中心軸相互垂直。

在一個實施例中，所述十字連接環包括U形開口環以及連接于所述U形開口環的開口端的十字端蓋，所述十字端蓋為所述第一側壁或者所述第二側壁。

在一個實施例中，所述第一鉸接座上設置有用于限制所述胸腔連接座的俯仰角度的俯仰限位塊；所述第二鉸接座上設置有用于限制所述胸腔連接座的側擺角度的側擺限位塊。

在一個實施例中，所述俯仰限位塊和所述側擺限位塊均呈圓柱形。

在一個實施例中，所述第二連桿遠離所述第一連桿的一端通過萬向球頭連接于所述腰部固定座。