機械關節(jié)及仿生機械恐龍頸、尾部結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機械關節(jié)及仿生機械恐龍頸、尾部結構，其中，機械關節(jié)包括第一連接件、第一驅動油缸、第二驅動油缸和連桿，所述第一驅動油缸的缸體和所述連桿的一端分別與所述第一連接件的一端鉸接，所述第一驅動油缸的活塞桿的端部與所述連桿的另一端鉸接，所述第二驅動油缸的活塞桿的端部鉸接于所述第一連接件的側壁上。本實用新型，因為設有第一驅動油缸和第二驅動油缸，用油缸代替電機驅動關節(jié)運動，同時對其結構進行優(yōu)化，使其關節(jié)結構簡單，便于操控，從而大大增強了仿生機械恐龍運動過程中的穩(wěn)定性和可靠性。
【專利說明】機械關節(jié)及仿生機械恐龍頸、尾部結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及四足機器人，具體涉及機械關節(jié)及仿生機械恐龍頸、尾部結構。
【背景技術】
[0002]機器人技術是近幾十年來迅速發(fā)展起來的一門高新技術，它綜合了機械、微電子與計算機、自動控制、傳感器與信息處理以及人工智能等多學科的最新研究成果，是機電一體化技術的典型載體。大型四足仿生機械恐龍是四足步行機器人的一種重要應用，廣泛應用于娛樂、影視等領域。
[0003]眾所周知，仿生機械恐龍的各種動作都是通過各個關節(jié)的運動實現的。對于大型四足仿生機械恐龍而言，不僅需要能夠行走，還需要能夠實現搖頭和擺尾。并且，還可以通過上下、左右搖頭和擺尾調節(jié)大型四足仿生機械恐龍的重心，從而提高大型四足仿生機械恐龍行走的穩(wěn)定性。
[0004]現在的四足仿生機械恐龍一般采用電機驅動，這種采用電機驅動的四足仿生機械恐龍其機電系統(tǒng)結構復雜，所需功率較大，動態(tài)響應特性差。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是解決大型四足仿生機械恐龍的機電系統(tǒng)結構復雜，從而導致其行走時穩(wěn)定性很差，難以操控的問題。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是提供一種機械關節(jié)，包括第一連接件、第一驅動油缸、第二驅動油缸和連桿，所述第一驅動油缸的缸體和所述連桿的一端分別與所述第一連接件的一端鉸接，所述第一驅動油缸的活塞桿的端部與所述連桿的另一端鉸接，所述第二驅動油缸的活塞桿的端部鉸接于所述第一連接件的側壁上。
[0007]在上述方案中，包括第二連接件和第三連接件，所述第一連接件的另一端與所述第二連接件固定，所述第三連接件的一端鉸接于所述第二連接件的一端，所述第二連接件的另一端與所述第二驅動油缸的活塞桿的端部鉸接。
[0008]在上述方案中，所述第一連接件一端設有一個U形開口，另一端設有與所述U形開口底部垂直的第一連接板，所述第一連接板設置在所述連桿的中軸線上，所述第一驅動油缸的缸體和所述連桿的一端分別在所述第一連接槽內與所述第一連接件鉸接。
[0009]在上述方案中，所述第二連接件的一端設有第二 U形開口，所述第二連接件的側壁上設有第三U形開口，所述第二驅動油缸的活塞桿的端部鉸接于所述第二 U形開口內，所述第一連接板插裝固定于所述第三U形開口內。
[0010]在上述方案中，所述第三連接件包括2塊相互平行且通過與之垂直的第二連接板固定在一起的弧形彎板，所述2塊弧形彎板的一端鉸接于第二連接件5的一端，另一端設有用于與機體連接的安裝孔，所述第二連接板連接于所述弧形彎板的弧形拐彎處。
[0011]在上述方案中，所述連桿呈條形板狀，其表面沿其長度方向設有一道凸棱，所述連桿的另一端設有用于插裝的插頭。[0012]本實用新型還提供了一種仿生機械恐龍頸部結構，包括上述的機械關節(jié)，所述第三連接件的另一端與所述第二驅動油缸的缸體分別固定于仿生機械恐龍的軀干的前端。
[0013]在上述方案中，所述連桿的另一端設有仿生機械恐龍的頭部組件，所述頭部組件包括上顎和下顎，所述上顎和下顎呈水平設置的環(huán)形，從上到下依次穿裝于所述連桿的另一端，第三驅動油缸的缸體與所述連桿的側壁鉸接，所述第三驅動油缸的活塞桿端與第四連接件的一端鉸接，所述下顎與所述第四連接件的另一端穿裝固定在一起。
[0014]本實用新型還提供了一種仿生機械恐龍尾部結構，包括上述的機械關節(jié)，所述第三連接件的另一端與所述第二驅動油缸的缸體分別固定于仿生機械恐龍的軀干的后端。
[0015]本實用新型，因為設有第一驅動油缸和第二驅動油缸，用油缸代替電機驅動關節(jié)運動，同時對其結構進行優(yōu)化，使其結構簡單，便于操控，從而大大增強了仿生機械恐龍運動過程中的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的示意圖；
[0017]圖2為本實用新型中仿生機械恐龍頸部結構的示意圖；
[0018]圖3為本實用新型中仿生機械恐龍尾部結構的示意圖；
[0019]圖4為本實用新型中第一連接件的示意圖；
[0020]圖5為本實用新型中第二連接件的示意圖；
[0021]圖6為本實用新型中第三連接件的示意圖；
[0022]圖7為本實用新型中連桿的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本實用新型作出詳細的說明。
[0024]如圖1所示，本實用新型提供的機械關節(jié)，包括第一連接件1、第二連接件5、第三連接件6、第一驅動油缸2、第二驅動油缸3和連桿4。如圖7所示，連桿4呈條形板狀，其表面沿其長度方向設有一道凸棱，連桿4的另一端設有用于插裝仿生機械恐龍頭部組件的插頭，這種結構的連桿在保證其強度的同時，減輕了重量，使機械關節(jié)更易操控。
[0025]如圖4所示，第一連接件I 一端設有第一 U形開口 11，另一端設有與所述第一 U形開口 11底部垂直的第一連接板12，第一連接板12設置在連桿4的中軸線上，這種結構使連桿4所受的力直接作用在第一連接板12上，從而使機械關節(jié)的結構更穩(wěn)固，穩(wěn)定性更高。第一驅動油缸2的缸體和連桿4的一端分別在第一 U形開口 11內與第一連接件I鉸接，第一驅動油缸2的活塞桿端部與連桿4的另一端鉸接。
[0026]如圖5所示，第二連接件5的一端設有第二 U形開口 13，第二連接件5的側壁上設有第三U形開口 14，第二驅動油缸3的活塞桿端鉸接于第二 U形開口 13內，第一連接板插裝固定于第三U形開口 14內。
[0027]第二驅動油缸3的缸體端部設有用于連接機體的安裝孔。
[0028]如圖6所示，第三連接件6包括2塊相互平行且通過與之垂直的第二連接板15固定在一起的弧形彎板16，2塊弧形彎板16的一端鉸接于第二連接件5的一端，另一端設有用于與機體連接的安裝孔，第二連接板15連接于弧形彎板16的弧形拐彎處，這是因為在機械關節(jié)運動時弧形彎板16的弧形拐彎處為集中受力點，而將第二連接板15連接與弧形拐彎處可以增加弧形彎板16的受力強度，從一點程度上優(yōu)化了機械關節(jié)的結構，大幅度提高了其運動過程的穩(wěn)定性。
[0029]在空間內建立X、Y 二相坐標系，通過第一驅動油缸2活塞桿的伸縮，機械關節(jié)可實現X軸方向上的擺動，通過第一驅動油缸2活塞桿的伸縮，機械關節(jié)可實現Y軸方向上的擺動。
[0030]本實用新型，因為設有第一驅動油缸2和第二驅動油缸3，用油缸代替電機驅動關節(jié)運動，同時對其結構進行優(yōu)化，使其關節(jié)少而結構簡單，便于操控，從而大大增強了仿生機械恐龍運動過程中的穩(wěn)定性。
[0031]如圖2所示，本實用新型還提供了一種包含有上述機械關節(jié)的仿生機械恐龍頸部結構，第三連接件6的另一端與第二驅動油缸3的缸體分別固定于仿生機械恐龍的軀干的前端。連桿4的一端設有仿生機械恐龍的頭部組件，頭部組件包括上顎7和下顎8，上顎7和下顎8呈水平設置的環(huán)形，從上到下依次穿裝于連桿4的另一端，第三驅動油缸9的缸體與連桿4的側壁鉸接，第三驅動油缸9的活塞桿的端部與第四連接件10的一端鉸接，下顎8與第四連接件10的另一端穿裝固定在一起。包含有上述機械關節(jié)的仿生機械恐龍頸部結構不僅能實現Χ、Υ軸方向上的擺動，還可以通過第三驅動油缸9活塞桿的伸縮實現上、下顎7、8的張開與閉合，同時因為優(yōu)化了結構，使其連接關節(jié)數量少且結構簡單，并在一定程度上減輕了重量，從而使仿生機械恐龍運動的穩(wěn)定性更高。
[0032]如圖3所示，本實用新型還提供了一種包含有上述機械關節(jié)的仿生機械恐龍尾部結構，第三連接件6的另一端與第二驅動油缸3的缸體分別固定于仿生機械恐龍的軀干的后端。比起包含有上述機械關節(jié)的仿生機械恐龍尾部結構可以實現上下左右方向上的擺動，比起電機驅動用油缸驅動的該仿生機械恐龍尾部結構關節(jié)更少，結構更簡單，重量也更輕，運動起來的穩(wěn)定性更好，操控起來更容易。
[0033]本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人應該得知在本實用新型的啟示下作出的結構變化，凡是與本實用新型具有相同或相近的技術方案，均落入本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.機械關節(jié)，其特征在于，包括第一連接件、第一驅動油缸、第二驅動油缸和連桿，所述第一驅動油缸的缸體和所述連桿的一端分別與所述第一連接件的一端鉸接，所述第一驅動油缸的活塞桿的端部與所述連桿的另一端鉸接，所述第二驅動油缸的活塞桿的端部鉸接于所述第一連接件的側壁上。
2.如權利要求1所述的機械關節(jié)，其特征在于，包括第二連接件和第三連接件，所述第一連接件的另一端與所述第二連接件固定，所述第三連接件的一端鉸接于所述第二連接件的一端，所述第二連接件的另一端與所述第二驅動油缸的活塞桿的端部鉸接。
3.如權利要求2所述的機械關節(jié)，其特征在于，所述第一連接件一端設有一個U形開口，另一端設有與所述U形開口底部垂直的第一連接板，所述第一連接板設置在所述連桿的中軸線上，所述第一驅動油缸的缸體和所述連桿的一端分別在所述第一連接槽內與所述第一連接件鉸接。
4.如權利要求3所述的機械關節(jié)，其特征在于，所述第二連接件的一端設有第二U形開口，所述第二連接件的側壁上設有第三U形開口，所述第二驅動油缸的活塞桿的端部鉸接于所述第二 U形開口內，所述第一連接板插裝固定于所述第三U形開口內。
5.如權利要求2所述的機械關節(jié)，其特征在于，所述第三連接件包括2塊相互平行且通過與之垂直的第二連接板固定在一起的弧形彎板，所述2塊弧形彎板的一端鉸接于第二連接件的一端，另一端設有用于與機體連接的安裝孔，所述第二連接板連接于所述弧形彎板的弧形拐彎處。
6.如權利要求1所述的機械關節(jié)，其特征在于，所述連桿呈條形板狀，其表面沿其長度方向設有一道凸棱，所述連桿的另一端設有用于插裝的插頭。
7.仿生機械恐龍頸部結構，其特征在于，包括如權利要求2所述的機械關節(jié)，所述第三連接件的另一端與所述第二驅動油缸的缸體分別固定于仿生機械恐龍的軀干的前端。
8.如權利要求7所述的仿生機械恐龍頸部結構，其特征在于，所述連桿的另一端設有仿生機械恐龍的頭部組件，所述頭部組件包括上顎和下顎，所述上顎和下顎呈水平設置的環(huán)形，從上到下依次穿裝于所述連桿的另一端，所述第三驅動油缸的缸體與所述連桿的側壁鉸接，所述第三驅動油缸的活塞桿端與第四連接件的一端鉸接，所述下顎與所述第四連接件的另一端穿裝固定在一起。
9.仿生機械恐龍尾部結構，其特征在于，包括如權利要求2所述的機械關節(jié)，所述第三連接件的另一端與所述第二驅動油缸的缸體分別固定于仿生機械恐龍的軀干的后端。
【文檔編號】B25J11/00GK203804995SQ201420208056
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權日:2014年4月25日
【發(fā)明者】韓曉建, 劉溢, 孫宇, 楊涌 申請人:中科宇博（北京）文化有限公司