專利名稱：仿人機器人的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于仿人機器人領域，具有人類的外觀，可以適應人類的生活和工作環(huán)境，代替人類完成各種危險的作業(yè)，并可以在很多方面擴展人類的能力，在服務，醫(yī)療，教育，娛樂等多個領域得到廣泛應用。
背景技術：
現(xiàn)在的科技水平逐漸提高，人們對生活質量的要求不在不斷的提升，從而使仿人機器人代替人類工作的領域不斷擴大，因此，對于仿人機器人的需求日益加大。同時，在醫(yī)療、服務、制造業(yè)領域，使用仿人機器人，也實現(xiàn)了許多人類無法實現(xiàn)的機能。目前現(xiàn)有的仿人機器體積大、重量大、操作困難、動作欠靈活、柔性差，無法達到擬人態(tài)動作，更不能以獨立的狀態(tài)完成其所需的運動。本發(fā)明仿人機器人可獨立完成擬人動作，并且可以在多個領域使用，并且其重量遠遠小于以往的機器人，并在低成本的前提下實現(xiàn)了結構的優(yōu)化。動作的靈活度和連貫性大大提高，同時也提高了使用壽命；本發(fā)明仿人機器人在操作系統(tǒng)上也更加簡便，動作更加敏捷，動作的精度更高，穩(wěn)定性更好。而且，對外界信息處理能力也得到了大幅提升。

發(fā)明內容
本發(fā)明仿人機器人由頭部、身體部分、手臂部分、腿部所構成，由各構件的電機驅動來實現(xiàn)仿人機器人的擬人動作；本發(fā)明仿人機器人可根據(jù)不同的程序設定蹲起、抬手等基本動作，并通過與程序的設定和多個伺服電機的協(xié)調動作，來實現(xiàn)特定的動作功能。本發(fā)明仿人機器人由具有五個獨立的關節(jié)所組成，每個關節(jié)都具有獨立的運動，每個身體連接處都是以活動構件所組成，使機器人的動作更加柔韌。本發(fā)明仿人機器人在計算機控制下可協(xié)調動作，相互配合。該機器人采用仿人結構，緊湊、體積小、重量輕、關節(jié)靈活、強度大、拆卸方便，安全可靠，電機線、傳感器線排布規(guī)整，傳動關系簡潔明了，信息處理能力更加流暢穩(wěn)定。此外，它還具有機器人擬人的特點，即運動范圍大、避障能力強、可控性強、應用廣泛、作業(yè)能耗低，在未來各領域中能代替人類的體力勞動，降低危險事故的發(fā)生，保障人身的安全。


圖1是本發(fā)明仿人機器人的機械手臂轉動示意圖，圖2是本發(fā)明仿人機器人的整體裝配示意圖，圖3是本發(fā)明仿人機器人的身體結構示意圖，圖4是手臂結構示意圖，圖5是腿部結構示意圖。
具體實施例方式參閱圖1、圖2、圖3，本發(fā)明仿人機器人由五個單獨部分所組成，其中包括頭部、身體部分、手臂部分、腳部分；頭部連接在頭部連接架201上，用螺栓固定，頸部深溝球軸承203安裝在頸部軸承座208上，用頸部軸承端蓋202固定，構成具有轉動副的運動構件；頸部固定板204用螺栓固定在身體殼體205，頸部聯(lián)軸器210用螺栓固定在頸部旋轉軸209上，頸部聯(lián)軸器211與頸部聯(lián)軸器210配合第一電機010構成頸部的旋轉運動，第一電機010螺栓固定連接固定在身體內殼212上；第二電機020與大臂旋轉電機支架213固定連接，大臂旋轉電機支架213與身體內殼212用螺栓連接；大臂聯(lián)軸器214與大臂旋轉軸215用螺栓固定，肩部深溝球軸承207安裝在大臂軸承座206上，用大臂軸承端蓋215固定在大臂支撐板205上；第三電機030安裝在腰部支撐板上217，第三電機軸與腰部聯(lián)軸器218連接，構成的腰部轉動；腰部聯(lián)軸器218與大腿旋轉軸219用螺栓固定連接，大腿根部的深溝球軸承220安裝在腰部軸承座221上，用腰部軸承端蓋222固定，腰部軸承端蓋222與腰部支撐桿223連接固定，大腿擺動支架224用螺栓固定在腰部軸承座221上，構成仿人機器人身體的部分。參閱圖4，本發(fā)明仿人機器人的手臂結構是由大臂擺動支架301與身體結構連接，第四電機040與大臂外殼305橫向連接，螺栓將其固定，大臂深溝球軸承302安裝在大臂外殼305上，用大臂外側連接端蓋303與大臂內側連接端蓋304固定，構成具有轉動副的運動構件，第五電機050與大臂外殼305豎向連接，肘部轉動軸308與肘部套筒連接，用螺栓固定在腕部擺動支架311上，將肘部深溝球軸承309安裝在肘部軸承端蓋307和肘部軸承座310之間,用螺栓將肘部軸承座310固定在大臂外殼305上,第六電機060橫向與腕部殼體315連接，腕部深溝球軸承312安裝在腕部殼體315與腕部擺動支架311之間，用腕部外側連接端蓋314、腕部外內側連接端蓋313配合，用螺栓將其固定在腕部擺動支架311上。參閱圖5，本發(fā)明仿人機器人的腿部結構是由腿部關節(jié)支架501與大腿擺動支架224連接，第七電機070固定在大腿殼體504上，大腿關節(jié)深溝球軸承503安裝在大腿殼體504與大腿擺動支架501之間，用腿部連接端蓋502與大腿關節(jié)連接端蓋505在兩側固定，并用螺栓將兩端蓋固定在腿部關節(jié)支架501上，第八電機080安裝在小腿殼體507上，膝關節(jié)深溝球軸承509安裝在小腿殼體507和大腿殼體504之間，兩側用外側膝關節(jié)連接端蓋506與內側膝關節(jié)連接端蓋508固定，小腿殼體507與腳踝關節(jié)支架512連接用螺栓固定，腳踝關節(jié)深溝球軸承511安裝在小腿殼體507與腳踝關節(jié)支架512之間，兩端用連接端蓋510與連接端蓋513固定，腳部踝關節(jié)連接端蓋514將腳踝關節(jié)支架512與腳部支架515連接。
權利要求
1.一種仿人機器人，其特征在干包括頭部(I)、身體(2)、手臂(3)、腿(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的仿人機器人，其特征在于身體部分的結構是頭部連接在頭部連接架(201)上，用螺栓固定，頸部深溝球軸承(203)安裝在頸部軸承座(208)上，用頸部軸承端蓋(202)固定，構成具有轉動副的運動構件；頸部固定板(204)用螺栓固定在身體殼體(205)，頸部聯(lián)軸器(210)用螺栓固定在頸部旋轉軸(209)上，頸部聯(lián)軸器(211)與頸部聯(lián)軸器(210)配合第一電機(010)構成頸部的旋轉運動,第一電機(010)螺栓固定連接固定在身體內殼(212)上；第ニ電機(020)與大臂旋轉電機支架(213)固定連接，大臂旋轉電機支架(213)與身體內殼(212)用螺栓連接；大臂聯(lián)軸器(214)與大臂旋轉軸(215)用螺栓固定，肩部深溝球軸承(207)安裝在大臂軸承座(206)上，用大臂軸承端蓋(215)固定在大臂支撐板(205)上；第三電機(030)安裝在腰部支撐板上(217)，第三電機軸與腰部聯(lián)軸器(218)連接，構成腰部轉動；腰部聯(lián)軸器(218)與大腿旋轉軸(219)用螺栓固定連接，大腿根部深溝球軸承(220)安裝在腰部軸承座(221)上，用腰部軸承端蓋(222)固定，腰部軸承端蓋(222)與腰部支撐桿(223)連接固定，大腿擺動支架(224)用螺栓固定在腰部軸承座(221)上。
3.根據(jù)權利要求1所述的仿人機器人，其特征在于手臂結構是由大臂擺動支架(301)與身體結構連接，第四電機(040)與大臂外殼(305)橫向連接，用螺栓將其固定，大臂深溝球軸承(302)安裝在大臂外殼(305)上，用大臂外側連接端蓋(303)、大臂內側連接端蓋(304)固定，構成具有轉動副的構件，第五電機(050)與大臂外殼(305)豎向連接，肘部轉動軸(308)與肘部套筒連接，用螺栓固定在腕部擺動支架(311)上，將肘部深溝球軸承(309)安裝在肘部軸承端蓋(307)和肘部軸承座(310)之間，用螺栓將肘部軸承座(310)固定在大臂外殼(305)上，第六電機(060)橫向與腕部殼體(315)連接，腕部深溝球軸承(312)安裝在腕部殼體(315)與腕部擺動支架(311)之間，用腕部外側連接端蓋(314)、腕部外內側連接端蓋(313)配合，用螺栓將其固定在腕部擺動支架(311)上。
4.根據(jù)權利要求1所述的仿人機器人，其特征在于腿部結構是由腿部關節(jié)支架(501)與大腿擺動支架(224)連接，第七電機(070)固定在大腿殼體(504)上，大腿關節(jié)深溝球軸承(503)安裝在大腿殼體(504)與大腿擺動支架(501)之間，用腿部連接端蓋(502)與大腿關節(jié)連接端蓋(505)在兩側固定，并用螺栓將兩端蓋固定在腿部關節(jié)支架(501)上，第八電機(080)安裝在小腿殼體(507)上，膝關節(jié)深溝球軸承(509)安裝在小腿殼體(507)和大腿殼體(504)之間，兩側用外側膝關節(jié)連接端蓋(506)與內側膝關節(jié)連接端蓋(508)固定，小腿殼體(507)與腳踝關節(jié)支架(512)連接用螺栓固定，腳踝關節(jié)深溝球軸承(511)安裝在小腿殼體(507)與腳踝關節(jié)支架(512)之間，兩端用連接端蓋(510)與連接端蓋(513)固定，腳部踝關節(jié)連接端蓋(514)將腳踝關節(jié)支架(512)與腳部支架(515)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種仿人機器人，是由頭部、身體部分、手臂和腿部所組成的運動機械裝置，并加以電路控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)配合，從而實現(xiàn)擬人態(tài)的運動。仿人機器人各個運動關節(jié)是以電機輸出力矩與各活動構件緊密配合來實現(xiàn)的。本發(fā)明仿人機器人可以實現(xiàn)代替人完成各種作業(yè)，在很多方面擴展人類的能力，在服務，醫(yī)療，教育，娛樂等多個領域都能夠得到廣泛的應用。
文檔編號B25J11/00GK103029130SQ20121054923
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權日2012年12月5日
發(fā)明者張邦成, 姜大偉, 王占禮, 龐在祥, 柳虹亮, 田園, 宮麗男, 胡孔明, 王華振, 張昊, 謝涵, 何猛, 朱仰博, 周曉航, 齊世明, 盧山, 于艷琴, 王南, 張冰 申請人:長春工業(yè)大學