专利名称：仿真模特的肩关节及臂腕部结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种仿真模特的肩关节及臂腕部结构，也就是一种可实现手臂及手腕形象地模仿人的动作的机器人肩关节及臂腕部结构。
机器人是集机械、电子、计算机技术、人工智能于一体的高科技产品。自1960年美国机床和铸造公司研制出第一台机器人起，机器人的制造技术已经历了三十多年的迅猛发展。目前机器人的性能越来越完善，机器人的应用也越来越广泛。尽管如此，机器人的应用还是多局限于工业机器人，且集中在危险、有毒等恶劣环境下，如喷漆机器人、高温搬运机器人和深海作业机器人，它们技术复杂、制造成本高、在我国目前国情及产业政策下，一时难以普遍推广应用。这些机器人虽具有虽然具有一定视觉、触觉和语音功能，能走动和招手拥抱，但手臂僵硬、动作简单、运动失真，活动范围受限，不能满足市场对产品的要求。
本实用新型的目的是针对以上技术的不足，提供一种仿真模特的肩关节及臂腕部结构，手能全方位活动，如招手、握手、拥抱、飞吻等。
本实用新型的目的是这样实现的一种仿真模特的肩关节及臂腕部结构，它由电机带动的蜗轮，蜗杆和齿轮组成的肩关节摆臂装置，以及臂和手腕部构成，其中所述的摆臂装置的电机5带有前蜗轮6，前蜗轮6固接一空心轴7，空心轴7的一端固接一凵型转叉8，电机2带有后蜗轮3，后蜗轮3固接一细长轴4，细长轴穿4套在空心轴7、前蜗轮6及转叉8，而接一锥齿轮9，竖轴10所接小锥齿轮与锥齿轮9咬合，竖轴接臂部连接件12，电机14固设在臂部的大臂13构件上，驱动大臂13摆转。
所述的臂部的大臂13设有电机14固设在大臂13的末端，电机15输出接一小齿轮16，与小齿轮16咬合的大齿轮17通过连杆18固接小臂19。
所述的臂部的小臂19靠近大臂13端上固设有电机20，电机20输出轴连接小臂构件19。
所述的小臂19的另一端固设有电机21，电机21套设环形柔性构件22，环形柔性构件22另端套设手腕部23。
本实用新型动作形象逼真，手臂活动范围大，结构简单合理，制造费用低，适应性强。
以下结合附图和具体实施方案对本实用新型做进一步的详细说明。
图1为本实用新型肩关节结构示意图；图2为本实用新型臂腕部结构剖面示意图；图3为本实用新型臂腕部结构俯视图。
参见
图1，本实用新型的肩关节结构左右对称设计。左右两侧分别装有两台步进电机，通过两套蜗轮蜗杆传动机构与圆锥齿轮传动机构间的耦合，可单机驱动实现手臂0-180度侧举，又可双机同步驱动实现手臂前后0-180度摆动，同时又可双机配合驱动实现手臂任意动作。躯干支架6上装有平衡、缓冲弹簧，用以平衡机器人弯腰时躯体重力距。
以左肩关节结构为例。摆臂装置的电机5带有前蜗轮6，前蜗轮6固接一空心轴7，空心轴7的一端固接一凵型转叉8。电机5驱动前蜗轮6，而带动接在空心轴7上的凵型转叉8转动。电机2驱动后蜗轮3，后蜗轮3固接一细长轴4，细长轴穿4套在空心轴7、前蜗轮6及转叉8，而接一锥齿轮9转动。竖轴10所接小锥齿轮与锥齿轮9咬合，竖轴接臂部连接件12，而完成电机14肩关节的导向的转动动作。固设在臂部的大臂13构件上，驱动大臂13摆转。
参见图2、3，本实用新型的臂腕结构部分。臂部的大臂13设有电机14固设在大臂13的末端，电机15输出接一小齿轮16，与小齿轮16咬合的大齿轮17通过连杆18固接小臂19。电机15驱动一小齿轮16，与小齿轮16咬合的大齿轮17转动，而通过连杆18带动小臂19弯曲。该齿轮传动机构组成前弯曲装置，实现前臂0-120度弯曲、伸展。臂部的小臂19靠近大臂13端上固设有电机20，电机20输出轴连接小臂构件19，电机20带动小臂构件19转动，这种小臂转动装置，实现小臂-90到+90度旋转。小臂19的另一端固设有电机21，电机21套设环形柔性构件22，环形柔性构件22另端套设手腕部23，电机21转动，带动柔性构件22拉起手掌，该柔性拉轴、转轮机构组成手掌摆动装置9，实现手掌-60到+60度转动摆动。
权利要求1.一种仿真模特的肩关节及臂腕部结构，它由电机带动的蜗轮，蜗杆和齿轮组成的肩关节摆臂装置，以及臂和手腕部构成，其特征在于所述的摆臂装置的电机(5)带有前蜗轮(6)，前蜗轮(6)固接一空心轴(7)，空心轴(7)的一端固接一凵型转叉(8)，电机(2)带有后蜗轮(3)，后蜗轮(3)固接一细长轴(4)，细长轴穿(4)套在空心轴(7)、前蜗轮(6)及转叉(8)，而接一锥齿轮(9)，竖轴(10)所接小锥齿轮与锥齿轮(9)咬合，竖轴接臂部连接件(12)，电机(14)固设在臂部的大臂(13)构件上，驱动大臂(13)摆转。
2.根据权利要求1所述的仿真模特的肩关节及臂腕部结构，其特征在于所述的臂部的大臂(13)设有电机(14)固设在大臂(13)的末端，电机(15)输出接一小齿轮(16)，与小齿轮(16)咬合的大齿轮(17)通过连杆(18)固接小臂(19)。
3.根据权利要求1所述的仿真模特的肩关节及臂腕部结构，其特征在于所述的臂部的小臂(19)靠近大臂(13)端上固设有电机(20)，电机(20)输出轴连接小臂构件(19)。
4.根据权利要求1所述的仿真模特的肩关节及臂腕部结构，其特征在于所述的小臂(19)的另一端固设有电机(21)，电机(21)套设环形柔性构件(22)，环形柔性构件(22)另端套设手腕部(23)。
专利摘要本实用新型公开了一种仿真模特的肩关节及臂腕部结构，它由电机带动的蜗轮，蜗杆和齿轮组成的肩关节摆臂装置，以及臂和手腕部构成，其中摆臂装置的电机5带有前蜗轮6，前蜗轮6固接一空心轴7，空心轴7的一端固接一ㄩ型转叉8，电机2带有后蜗轮3，后蜗轮3固接一细长轴4，细长轴穿4套在空心轴7、前蜗轮6及转叉8，而接一锥齿轮9，竖轴10所接小锥齿轮与锥齿轮9咬合，竖轴接臂部连接件12，电机14固设在臂部的大臂13构件上，驱动大臂13摆转。
文档编号A47F8/02GK2249032SQ9621595
公开日1997年3月12日 申请日期1996年7月22日 优先权日1996年7月22日
发明者于明辉 申请人:于明辉