一种仿真机器人腰部结构的制作方法

本发明属于仿真机器人技术领域，具体涉及一种仿真机器人腰部结构。

背景技术：

随着科学技术的发展，机器人的应用领域也在不断拓宽，逐渐由制造业向非制造业和服务行业发展，具有人类外形特征、可以模仿人类行为能力的仿人机器人备受人们关注，该领域集成了人工智能、人机工程学、电子技术及计算机等多学科知识及多项高新技术，而高自由度的仿人机器人,它有更大的灵活性,更适合在人类生活、工作的环境中与人类协同工作或者代替人类工作，高仿真机器人是有与真人完全一样的外形、身高、毛发、肌肤；有真人一样的语言、语气、口形、表情，有真人一样的五官外貌；头、颈、腰、臂、手等身体主要部分均能如真人一样摆出多种姿势和动作。

现有技术中的仿真机器人腰部结构设置不合理，腰部扭动结构复杂，需要进一步改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种仿真机器人腰部结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种仿真机器人腰部结构，包括中间支撑机构、左右扭腰机构、前后扭腰机构、腰部旋转机构、胸部下板和腰胯部底座，所述中间支撑机构通过球头连接器壳、球头与凸台活动连接着胸部下板和腰胯部底座，所述中间支撑机构一侧通过球头连接器壳一侧所设的扇形板与腰部旋转机构互动连接，后面设置有前后扭腰机构，所述前后扭腰机构一端与胸部下板十字活动连接，另一端与腰胯部底座十字活动连接，所述左右扭腰机构设置在中间支撑机构的另一侧，所述左右扭腰机构一端与胸部下板十字活动连接，另一端与腰胯部底座十字活动连接。

优选的，所述中间支撑机构至少包括安装于胸部下板的球头连接器壳和凸台，所述球头连接器壳底部开设有供球头伸入的喇叭状的孔，所述球头竖直设置，顶端在球头连接器壳内部，底端一体构造有柄部，且柄部通过固定安装在凸台上端，所述凸台凸出设置在腰胯部底座的上表面上，所述球头连接器壳与凸台竖向并列设置，所述球头连接器壳的边壁一体构造有扇形板，所述扇形板较长的一端伸入至开口拨块内部，所述开口拨块朝向扇形板的一面开设有供其插接的口，所述开口拨块的内部设置有带动其转动的拨块连接轴，所述开口拨块内部设置有孔用卡簧，所述拨块连接轴一端开设有与输出轴相连的孔，所述输出轴的一端连接拨块连接轴，另一端是减速机，所述减速机与电机相连，且电机与减速机均安装在支架上，所述支架与凸台固定相连。

优选的，所述前后扭腰机构至少包括第一推拉组件，所述第一推拉组件与第二推拉组件的顶端与胸部下板十字铰接，底端与腰胯部底座十字铰接。

优选的，所述腰部旋转机构至少包括扇形板、开口拨块、减速机、电机和支架，所述胸部下板与腰胯部底座为平行分布，且胸部下板位于腰胯部底座的上方，所述胸部下板下端固定安装有球头连接器壳，所述球头伸入球头连接器壳内部的一端设置有凹球垫，且弹簧放置在液压阀体内孔中，所述弹簧竖直设置，顶端与上弹簧座抵接，下端与活塞抵接，所述上弹簧座上设有第一密封圈，所述活塞的外壁套设有将槽封闭的第二密封圈，所述球头连接器壳内侧还安装有液压阀体，并且所述活塞内侧还倾斜开设有与液压阀体连通供液压油流动的回油孔，所述回油孔与安装有弹簧的内孔连通。

优选的，所述左右扭腰机构至少包括第二推拉组件，所述第二推拉组件与第一推拉组件结构相同，且均包括伸缩杆，以及在伸缩杆上下两端对称分布设置的第一铰接块与第二铰接块，所述第一铰接块通过轴销转动连接伸缩杆，所述第一铰接块通过轴销转动连接第二铰接块。

优选的，所述拨块连接轴的一端固定连接减速机的输出轴，另一端的轴壁外端套设有两组轴承，两组所述轴承之间依次设有垫圈与轴用卡簧进行固定。

优选的，所述开口拨块的外部两侧还对称设有两组限位块，所述限位块两侧凸出，中间可以供开口拨块通过，并固定设置在支架的上表面。

本发明的技术效果和优点：该仿真机器人腰部结构，通过减速机与电机驱动开口拨块转动，进而通过扇形板与球头连接器壳带动腰部进行扭动，结构合理，易实现，在身体受到冲击力时，通过球头的伸入以及弹簧的收缩进行缓冲，缓冲后通过回油孔内部的液压油回流，使得腰部可以慢慢回正，缓冲效果好，相似度高，更为逼真，通过两组第一推拉组件的设置使得腰部可以多方位进行摆动，该仿真机器人腰部结构，结构合理，能实现机器人腰部的各种动作，运行可靠容易控制。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的图1中a处放大结构示意图；

图4为本发明的图3中b处放大结构示意图；

图5为本发明的图2中c处放大结构示意图；

图6为本发明的开口拨块俯视图；

图7为本发明的胸部下板与腰胯部底座结构示意图；

图8为本发明的第一推拉组件结构示意图。

图中：1501胸部下板、1502球头连接器壳、1503开口拨块、1504轴承、1505轴用卡簧、1506垫圈、1507扇形板、1508孔用卡簧、1509限位块、1510减速机、1511支架、1512电机、1513腰胯部底座、1514凸台、1516伸缩杆、1517第一铰接块、1518第二铰接块、1519输出轴、1520上弹簧座、1521第一密封圈、1522弹簧、1523回油孔、1524活塞、1525第二密封圈、1526凹球垫、1527球头、1528螺母、1529液压阀体、1530拨块连接轴、1531第一推拉组件、1532第二推拉组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-8所示的一种仿真机器人腰部结构，包括中间支撑机构、左右扭腰机构、前后扭腰机构、腰部旋转机构、胸部下板1501和腰胯部底座1513，所述中间支撑机构通过球头连接器壳1502、球头1527与凸台1514活动连接着胸部下板1501和腰胯部底座1513，所述中间支撑机构一侧通过球头连接器壳1502一侧所设的扇形板1507与腰部旋转机构互动连接，后面设置有前后扭腰机构，所述前后扭腰机构一端与胸部下板1501十字活动连接，另一端与腰胯部底座1513十字活动连接，所述左右扭腰机构设置在中间支撑机构的另一侧，所述左右扭腰机构一端与胸部下板1501十字活动连接，另一端与腰胯部底座1513十字活动连接。

具体的，所述中间支撑机构至少包括安装于胸部下板1501的球头连接器壳1502和凸台1514，所述球头连接器壳1502底部开设有供球头1527伸入的喇叭状的孔，所述球头1527竖直设置，顶端在球头连接器壳1502内部，底端一体构造有柄部，且柄部通过固定安装在凸台1514上端，所述凸台1514凸出设置在腰胯部底座1513的上表面上，所述球头连接器壳1502与凸台1514竖向并列设置，所述球头连接器壳1502的边壁一体构造有扇形板1507，所述扇形板1507较长的一端伸入至开口拨块1503内部，所述开口拨块1503朝向扇形板1507的一面开设有供其插接的口，所述开口拨块1503的内部设置有带动其转动的拨块连接轴1530，所述开口拨块1503内部设置有孔用卡簧1508，所述拨块连接轴1530一端开设有与输出轴1519相连的孔，所述输出轴1519的一端连接拨块连接轴1530，另一端是减速机1510，所述减速机1510与电机1512相连，且电机1512与减速机1510均安装在支架1511上，所述支架1511与凸台1514固定相连，通过减速机1510与电机1512驱动开口拨块1503转动，进而通过扇形板1507与球头连接器壳1502带动腰部进行扭动，结构合理，易实现，其中扇形板1507可活动扣合在开口拨块1503内部，连接状态类似于齿轮连接。

具体的，所述前后扭腰机构至少包括第一推拉组件1531，所述第一推拉组件1531与第二推拉组件1532的顶端与胸部下板1501十字铰接，底端与腰胯部底座1513十字铰接。

具体的，所述腰部旋转机构至少包括扇形板1507、开口拨块1503、减速机1510、电机1512和支架1511，所述胸部下板1501与腰胯部底座1513为平行分布，且胸部下板1501位于腰胯部底座1513的上方，所述胸部下板1501下端固定安装有球头连接器壳1502，所述球头1527伸入球头连接器壳1502内部的一端设置有凹球垫1526，且弹簧1522放置在液压阀体1529内孔中，所述弹簧1522竖直设置，顶端与上弹簧座1520抵接，下端与活塞1524抵接，所述上弹簧座1520上设有第一密封圈1521，所述活塞1524的外壁套设有将槽封闭的第二密封圈1525，所述球头连接器壳1502内侧还安装有液压阀体1529，并且所述活塞1524内侧还倾斜开设有与液压阀体1529连通供液压油流动的回油孔1523，所述回油孔1523与安装有弹簧1522的内孔连通，在身体受到冲击力时，通过球头1527的伸入以及弹簧1522的收缩进行缓冲，缓冲后通过回油孔1523内部的液压油回流，油是慢慢回流，使得腰部可以慢慢回正，回油孔1523在腰部受到冲压时，起到缓冲作用，液压油不是满的，液压油在受到压力后与空气从液压阀体1529内部朝向回油孔1523内部流动，弹簧1522也随之收缩，液压阀体1529为密封设置。

具体的，所述左右扭腰机构至少包括第二推拉组件1532，所述第二推拉组件1532与第一推拉组件1531结构相同，且均包括伸缩杆1516，以及在伸缩杆1516上下两端对称分布设置的第一铰接块1517与第二铰接块1518，所述第一铰接块1517通过轴销转动连接伸缩杆1516，所述第一铰接块1517通过轴销转动连接第二铰接块1518，第一铰接块1517与第二铰接块1518呈万向接头进行活动，运动轨迹为十字形，两组第二铰接块1518的一端分别与胸部下板1501、腰胯部底座1513固定相连，另一端分别铰接连接第一铰接块1517，此为一个铰接运动方向，而第一铰接块1517远离第二铰接块1518的一端又与伸缩杆1516铰接，此为第二个铰接运动方向，且两个运动方向相互垂直错开，形成十字形运动。

具体的，所述拨块连接轴1530的一端固定连接减速机1510的输出轴1519，另一端的轴壁外端套设有两组轴承1504，两组所述轴承1504之间依次设有垫圈1506与轴用卡簧1505进行固定。

具体的，所述开口拨块1503的外部两侧还对称设有两组限位块1509，所述限位块1509两侧凸出，中间可以供开口拨块1503通过，并固定设置在支架1511的上表面，开口拨块1503在两组限位块1509之间进行约30度的摆动。

具体的，该仿真机器人腰部结构，在使用时，中间支撑机构用于将腰部支撑、左右扭腰机构与前后扭腰机构带动腰部进行扭动，腰部旋转机构带动腰部进行旋转，电机1512转动，并由减速机1510减速后，由输出轴1519通过拨块连接轴1530带动开口拨块1503进行转动，进而使得开口拨块1503在两组限位块1509之间进行约30度的摆动，在开口拨块1503摆动时通过扇形板1507带动球头连接器壳1502进行摆动，进而使得胸部下板1501以及整个腰部进行扭动，在球头连接器壳1502旁侧的第二推拉组件1532带动腰部进行左右摇摆，设置在球头连接器壳1502后侧的第一推拉组件1531带动腰部进行前后摇摆，第一铰接块1517与第二铰接块1518活动连接，而两组第二铰接块18分别与胸部下板1501和腰胯部底座1513活动连接，使得伸缩杆1516在延伸时第一铰接块1517与第二铰接块1518呈万向接头进行活动，实现前后左右多方位摆动，在人体腰部受到挤压后，胸部下板1501朝向腰胯部底座1513移动，此时球头1527伸入至球头连接器壳1502内部，弹簧1522收缩，而头连接器壳1502内部的液压油则通过回油孔1523进入液压阀体1529内部，在压力解除后，液压油通过回油孔1523返回球头连接器壳1502内部，弹簧1522与活塞1524缓缓回归原位，腰部的多方位扭动与缓冲均可以实现，球头1527转动连接在球头连接器壳1502内部，球头1527的柄部外端设置有螺母1528，该仿真机器人腰部结构，结构合理，能实现机器人腰部的各种动作，运行可靠容易控制。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。