通用仿人行走机器人的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型属于服务机器人领域，尤其是可以通过研制仿人行走机器人，为各类仿人机器人提供一套通用的类人行走机构。
【背景技术】
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[0002]仿人行走机器人有着广泛的应用前景，其研宄具有巨大的社会效益和潜在的经济效益，能够在军事、服务、医疗、教育、娱乐等多个领域得到应用。随着现代化的发展和人口老龄化的进程，仿人化服务机器人在各领域市场需求将越来越大，如果在价格和可靠性方面具有优势，市场风险较小。另外，研制开发后可以尽量选用国产化的元器件，大大降低成本。
【实用新型内容】:
[0003]本实用新型提供一种通用仿人行走机器人，以解决目前各类仿人“服务机器人”在行走方面所遇到的问题研宄及人工智能和先进控制算法研宄提供良好平台。
[0004]本实用新型采取的技术方案是:由具有摆动副和回转副的胯部关节通过大腿与具有一个摆动副的膝关节连接、该膝关节通过小腿与具有摆动副和回转副的踝关节连接。
[0005]本实用新型胯部关节的结构是:电机穿过上连接板固定在法兰盘上，法兰盘与转动轴通过螺栓固定，转动轴同样通过螺栓固定在下连接板上，转动轴与腿部关节支架通过螺栓连接，腿部关节支架与大腿摆动支架连接，第一电机固定在大腿壳体上，腿关节深沟球轴承安装在大腿壳体与大腿摆动支架之间，用腿部连接端盖与大腿关节连接端盖在固定两侧，并用螺栓将两端盖固定在腿部关节支架上。
[0006]本实用新型膝关节的结构是:第二电机固定在小腿上，膝关节深沟球轴承安装在小腿和大腿之间，两侧用外侧膝关节连接盖与内测膝关节连接端盖通过螺栓固定。
[0007]本实用新型踝部关节的结构是:第三电机固定在脚踝关节支架上，小腿壳体与脚踝关节支架链接用螺栓固定，脚踝关节深沟球轴承安装在小腿壳体与脚踝关节支架之间，两端用连接端盖与连接端盖固定，伺服电机固定在脚部支架上，脚部关节深沟球轴承安装在脚踝关节支架与脚部支架之间，脚踝关节连接端盖将脚踝关节支架与脚部支架连接。
[0008]另一条腿结构与此相同，两腿通过连接板连接，构成仿人行走机器人，该行走机器人可以模仿人的腿部功能进行各种各样的操作，完成踝部的回转、踝部的摆动、膝部摆动、大腿摆动、大腿的回转等动作，并通过双腿的合作与协调动作实现一定的行走功能。
[0009]本实用新型优点是结构新颖、简捷紧凑、体积小、重量轻，各关节连接可靠并采用模块化设计，拆卸方便，电机线、传感器线内置，传动关系简单明了 ；仿人机器人行走系统可实现各自由度的单独运动或联动，能在一定范围内实现仿人行走运动；具有高精度的运动和定位精度，装卸方便、调整容易、工作可靠；达到国外同类产品的领先水平，价格低于国外。【附图说明】:
[0010]图1是本实用新型的结构示意图；
[0011]图2是本实用新型胯部关节的结构示意图；
[0012]图3是本实用新型膝关节的结构示意图；
[0013]图4是本实用新型踝关节的结构示意图；
[0014]图5是本实用新型的直流伺服电机结构示意图；
【具体实施方式】
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[0015]参阅图1，由具有摆动副和回转副的胯部关节I通过大腿2与具有一个摆动副的膝关节3连接、该膝关节通过小腿4与具有摆动副和回转副的踝关节5连接。
[0016]参阅图2，胯部I的结构是:电机112穿过上连接板101固定在法兰盘111上，法兰盘111与转动轴110通过螺栓固定，转动轴110同样通过螺栓固定在下连接板102上，转动轴I1与腿部关节支架103通过螺栓连接，腿部关节支架103与大腿摆动支架105连接，直流伺服电机系统109通过电机螺栓连接在腿部关节支架103与大腿摆动支架105之间，第一电机108通过电机螺栓固定在大腿2上，腿关节深沟球轴承107安装在大腿2与大腿摆动支架105之间，用腿部连接端盖106在两侧固定，并用螺栓将两端盖104固定在腿部关节支架103上。
[0017]参阅图3，膝关节3的结构是:第二电机303通过电机螺栓固定在小腿4上，膝关节深沟球轴承301安装在小腿4和大腿2之间，两侧用外侧膝关节连接盖302与内测膝关节连接端盖304通过螺栓固定。
[0018]参阅图4，踝部关节5的结构是:第三电机508通过电机螺栓固定在脚踝关节支架501上，小腿4与脚踝关节支架501链接用螺栓固定，脚踝关节深沟球轴承502安装在小腿4与脚踝关节支架501之间，两端用连接端盖503与连接端盖507固定，直流伺服电机系统506固定在脚部支架505上，脚部关节深沟球轴承502安装在脚踝关节支架501与脚部支架505之间，脚踝关节连接端盖504将脚踝关节支架与脚部支架505连接。
[0019]参阅图5，伺服电机系统的结构是:编码器603与直流电机602通过螺栓连接，减速器601与直流电机602通过键连接。
【主权项】
1.通用仿人行走机器人，其特征在于由具有摆动副和回转副的胯部关节(I)通过大腿(2)与具有一个摆动副的膝关节(3)连接、该膝关节通过小腿(4)与具有摆动副和回转副的踝关节(5)连接，胯部关节(I)的结构是由电机(112)穿过上连接板(101)固定在法兰盘(111)上，法兰盘(111)与转动轴(110)通过螺栓固定，转动轴(110)同样通过螺栓固定在下连接板(102)上，转动轴(110)与腿部关节支架(103)通过螺栓连接，腿部关节支架(103)与大腿摆动支架(105)连接，直流伺服电机系统(109)通过电机螺栓连接在腿部关节支架(103)与大腿摆动支架(105)之间，第一电机(108)通过电机螺栓固定在大腿(2)上，腿关节深沟球轴承(107)安装在大腿(2)与大腿摆动支架(105)之间，用腿部连接端盖(106)在两侧固定，并用螺栓将两端盖(104)固定在腿部关节支架(103)上，膝关节(3)的结构是由第二电机(303)通过电机螺栓固定在小腿(4)上，膝关节深沟球轴承(301)安装在小腿(4)和大腿(2)之间，两侧用外侧膝关节连接盖(302)与内测膝关节连接端盖(304)通过螺栓固定，踝部关节(5)的结构是由第三电机(508)通过电机螺栓固定在脚踝关节支架(501)上，小腿(4)与脚踝关节支架(501)链接用螺栓固定，脚踝关节深沟球轴承(502)安装在小腿(4)与脚踝关节支架(501)之间，两端用连接端盖(503)与连接端盖(507)固定，直流伺服电机系统(506)固定在脚部支架(505)上，脚部关节深沟球轴承(502)安装在脚踝关节支架(501)与脚部支架(505)之间，脚踝关节连接端盖(504)将脚踝关节支架与脚部支架(505)连接，伺服电机系统的结构是由编码器(603)与直流电机(602)通过螺栓连接，减速器￠01)与直流电机(602)通过键连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种通用仿人行走机器人，为各类仿人机器人提供一套通用的类人行走机构，解决机器人实用性、经济性、智能性的问题。本实用新型由具有摆动副和回转副的胯部关节通过大腿与具有一个摆动副的膝关节连接、该膝关节通过小腿与具有摆动副和回转副的踝关节连接，并通过双腿的合作与协调动作实现一定的行走功能。本实用新型优点是结构新颖、简捷紧凑、体积小、重量轻，各关节连接可靠并采用模块化设计，拆卸方便，电机线、传感器线内置，传动关系简单明了。
【IPC分类】B62D57-032
【公开号】CN204368313
【申请号】CN201420512561
【发明人】刘艳秋, 胡婷, 王国春, 李阳, 刘溢泉, 田书壮
【申请人】长春工业大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年9月5日