机器人腿部舵机以及机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种机器人腿部舵机以及机器人。根据本发明专利技术的机器人腿部舵机包括：自上而下依次连接的两自由度髋关节舵机、髋关节支架、中间舵机、大腿支架、小腿支架、脚踝舵机支架和脚面舵机支架；而且其中，髋关节支架、大腿支架、小腿支架和脚踝舵机支架中分别配置有各自的电机。由此，通过两自由度髋关节舵机与中间舵机的配合，本发明专利技术提供了一种使得足式机器人腿部拥有更多自由度数量的机器人腿部舵机。

Robots, legs, steering gear, and robots

The invention discloses a robot leg, a steering gear and a robot. According to the robot's leg actuator of the present invention comprises: a top-down connected with two degrees of freedom hip Hip bracket, steering gear, steering gear, middle thigh bracket, leg bracket, steering gear bracket and steering gear bracket foot ankle; and the hip, thigh, calf support bracket bracket bracket are respectively arranged in the steering gear and the ankle has its own motor. Thus, the invention provides a robot leg actuator which enables the leg robot to have more freedom degree by the coordination of the two degree of freedom hip joint steering gear and an intermediate steering gear.

【技术实现步骤摘要】
机器人腿部舵机以及机器人
本专利技术涉及机器人设计领域，尤其涉及一种可用于关节机器人领域的机器人腿部舵机以及配备有该机器人腿部舵机的机器人。
技术介绍
舵机(Servo)早期是应用在航模中控制方向的，在航空模型中，飞行器的飞行姿态是通过调整发动机和各个控制多面来实现的，后来有人发现这种机器的体积小、重量轻、扭矩大、精度高，由于具备了这样的优点，很适合应用在机器人身上作为机器人的驱动。在现有技术中，舵机是一种简单易行的机器人控制方法。但是，一般，舵机驱动的足式机器人腿部拥有的自由度的数量较少。因此，本领域的技术人员致力于开发一种使得足式机器人腿部拥有更多自由度数量的机器人腿部舵机。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种使得足式机器人腿部拥有更多自由度数量的机器人腿部舵机。为实现上述目的，本专利技术提供了一种机器人腿部舵机，包括：自上而下依次连接的两自由度髋关节舵机、髋关节支架、中间舵机、大腿支架、小腿支架、脚踝舵机支架和脚面舵机支架；而且其中，髋关节支架、大腿支架、小腿支架和脚踝舵机支架中分别配置有各自的电机。在所述机器人腿部舵机的优选实施例中，髋关节支架、大腿支架、小腿支架和脚踝舵机支架各自的电机均为单自由度电机。在所述机器人腿部舵机的优选实施例中，中间舵机的安装角度相对于地面倾斜预定角度。在所述机器人腿部舵机的优选实施例中，所述预定角度介于20度至40度之间。在所述机器人腿部舵机的优选实施例中，所述预定角度为30度。在所述机器人腿部舵机的优选实施例中，两自由度髋关节舵机按照舵盘在上的方式安装。在所述机器人腿部舵机的优选实施例中，所述机器人腿部舵机用于关节机器人。在所述机器人腿部舵机的优选实施例中，所述机器人腿部舵机用于人形机器人腿部。为实现上述目的，本专利技术提供了一种配备有上述机器人腿部舵机的机器人。由于每个舵机内部都有一个控制用的电路板，运用总线进行信号传输，由此在工作状态下可以将舵机需要达到的角度值发送到每个舵机中，在控制器的配合下，对机器人的舵机进行联动控制。由此，通过两自由度髋关节舵机与中间舵机的配合，本专利技术提供了一种使得足式机器人腿部拥有更多自由度数量的机器人腿部舵机。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本专利技术有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：图1是根据本专利技术优选实施例的机器人腿部舵机的排布等轴测视图。附图标记说明：1、两自由度髋关节舵机2、髋关节支架3、舵机4、大腿支架5、小腿支架6、脚踝舵机支架7、脚面舵机支架需要说明的是，附图用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。具体实施方式如图1所示，图1是根据本专利技术优选实施例的机器人腿部舵机的排布等轴测视图。具体地，如图1所示，根据本专利技术优选实施例的机器人腿部舵机包括：自上而下依次连接的两自由度髋关节舵机1、髋关节支架2、中间舵机3、大腿支架4、小腿支架5、脚踝舵机支架6和脚面舵机支架7；而且其中，髋关节支架2、大腿支架4、小腿支架5和脚踝舵机支架6中分别配置有各自的电机。优选地，髋关节支架2、大腿支架4、小腿支架5和脚踝舵机支架6各自的电机均为单自由度电机。优选地，为增大大腿关节可旋转空间，可以将中间舵机3的安装角度相对于地面倾斜预定角度。优选地，所述预定角度介于20度至40度之间，进一步优选地所述预定角度为30度。而且，进一步优选地，两自由度髋关节舵机1则按照舵盘在上的方式安装。根据本专利技术优选实施例的机器人腿部舵机能够实现针对腿部各关节长度比例的分配、各关节的角度设计、以及腿部舵机装配过程中的走线等人形机器人的关键腿部结构设计。例如，在腿部舵机布局设计中，各关节的长度实在整机机器人的基础上进行全体布局，设计中主要运用到的参数的示例可以是：整机高度480mm，根据人体的比例特点，腿部单关节在人体总高中约一半左右，根据具体情况要求，整机设计腿部关节设计为髋关节旋转中心具体大腿关节旋转中心38mm，大腿65mm；小腿65mm；脚底板距离小腿旋转中心45mm。设定各关节需求角度分别为：髋关节依次为±90度，大腿与小腿0度到135°，脚踝向前65度，向后45度，脚面向内25度，向外45度。而且，例如，走线用走线配件进行设计，舵机采用中心走线的方式，从舵机后盖直接穿入到舵机内部，在钣金外利用走线卡线器进行固定进行设计。由于每个舵机内部都有一个控制用的电路板，运用总线(例如485总线)进行信号传输，由此在工作状态下可以将舵机需要达到的角度值发送到每个舵机中，在控制器的配合下，对机器人的舵机进行联动控制。由此，通过两自由度髋关节舵机与中间舵机的配合，本专利技术提供了一种使得足式机器人腿部拥有更多自由度数量的机器人腿部舵机。为了使得本领域技术人员更好地实现本专利技术，例如，本专利技术的设计结构材料可使用如下材料：1.左右髋关节通用钣金件材料：Al60612.左右大腿通用钣金材料：Al60613.左右小腿腿通用钣金材料：Al60614.左右脚踝通用钣金件材料：Al60615.钣金件走线器设计材料：PA66+GF在具体应用中，根据本专利技术优选实施例的机器人腿部舵机可有利地用于关节机器人。更具体地说，根据本专利技术优选实施例的机器人腿部舵机可有利地用于人形机器人腿部。相应地，在本专利技术的另一优选实施例中，本专利技术还提供了一种配备有该机器人腿部舵机的机器人。上述说明示出并描述了本专利技术的优选实施例，如前所述，应当理解本专利技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述专利技术构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本专利技术的精神和范围，则都应在本专利技术所附权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人腿部舵机，其特征在于包括：自上而下依次连接的两自由度髋关节舵机、髋关节支架、中间舵机、大腿支架、小腿支架、脚踝舵机支架和脚面舵机支架；而且其中，髋关节支架、大腿支架、小腿支架和脚踝舵机支架中分别配置有各自的电机。

【技术特征摘要】
1.一种机器人腿部舵机，其特征在于包括：自上而下依次连接的两自由度髋关节舵机、髋关节支架、中间舵机、大腿支架、小腿支架、脚踝舵机支架和脚面舵机支架；而且其中，髋关节支架、大腿支架、小腿支架和脚踝舵机支架中分别配置有各自的电机。2.如权利要求1所述的机器人腿部舵机，其特征在于，髋关节支架、大腿支架、小腿支架和脚踝舵机支架各自的电机均为单自由度电机。3.如权利要求1或2所述的机器人腿部舵机，其特征在于，中间舵机的安装角度相对于地面倾斜预定角度。4.如权利要求3所述的机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：恽为民，郭云山，庞作伟，
申请(专利权)人：上海未来伙伴机器人有限公司，未来伙伴机器人常州有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31