一種人形機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種人形機器人；其包括頭部、軀干、手臂及腿部，腿部包括腳部，腳部的中部設(shè)置有沖孔，沖孔的前后兩側(cè)分別設(shè)置有折彎板，折彎板的一端設(shè)置有用于固定舵機的非轉(zhuǎn)動端的定位孔，折彎板的另一端設(shè)置有用于安裝舵機的轉(zhuǎn)動端的凹槽；腳部的中部沖孔，并折彎形成折彎板，折彎板直接與舵機連接，不需設(shè)計另外的支架來連接腳部和舵機，避免了腳部開設(shè)過多的沉孔，節(jié)約了成本，腳部與折彎板的一體化設(shè)計，使得機器人的腳部與腿部形成一個整體，在行走過程中更加穩(wěn)定，且安裝方便，本實用新型的腳部采用一體化設(shè)計，節(jié)約了成本，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安裝方便。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及機器人【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種人形機器人。 一種人形機器人

【背景技術(shù)】
[0002] 在人形機器人領(lǐng)域，機器人的腳部必須具備一個重要條件，就是在其與地面接觸 時應(yīng)與地面產(chǎn)生有效的交互作用，其結(jié)構(gòu)直接影響到機器人行走的穩(wěn)定性?，F(xiàn)有技術(shù)中的 人形機器人，其腳部多采用平板結(jié)構(gòu)，需要設(shè)計另外的支架來連接腳部和舵機（腿部），同 時需要在腳部開設(shè)沉孔來連接支架，此種結(jié)構(gòu)的零部件較多，造成機體笨重，此外，開設(shè)過 多的孔位使得成本較高，且安裝不便，腳部與腿部通過支架連接的方式，使得機器人在行走 過程中的穩(wěn)定性較差。
[0003] 進一步地，目前市場上的人形機器人多采用2mm厚度的支架，此種人形機器人的 重量較大，比較笨重。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型的目的在于提供一種人形機器人，其腳部采用一體化設(shè)計，節(jié)約了成 本，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安裝方便。
[0005] 為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種人形機器人，包括頭部、軀干、手臂及腿部，腿部包括腳部，腳部的中部設(shè)置有 沖孔，沖孔的前后兩側(cè)分別設(shè)置有折彎板，折彎板的一端設(shè)置有用于固定舵機的非轉(zhuǎn)動端 的定位孔，折彎板的另一端設(shè)置有用于安裝舵機的轉(zhuǎn)動端的凹槽。
[0007] 其中，沖孔的左右兩側(cè)分別設(shè)置有加強邊，腳部的左右兩側(cè)分別設(shè)置有加強筋，兩 側(cè)的手臂的外側(cè)面之間的距離略大于兩側(cè)的腳部的外側(cè)面之間的距離。
[0008] 其中，人形機器人包括三種U型支架，三種U型支架分別為大U支架、小U支架和 特U支架，三種U型支架均采用1mm厚度的硬鋁合金，三種U型支架底面上與連接兩側(cè)臂的 兩側(cè)邊相鄰的另外兩側(cè)邊均設(shè)置有加強部。
[0009] 其中，手臂從下至上依次包括手部、第一舵機、第一大U支架、小U支架、第二舵機、 第二大U支架，手部與相鄰的第一舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，第一大U支架與相鄰的第一舵 機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，小U支架與相鄰的第一大U支架背對背平行安裝，小U支架與相鄰的 第二舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，第二大U支架與相鄰的第二舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接。
[0010] 其中，腿部從下至上依次包括腳部、第一舵機、特U支架、第一大U支架、第二舵機、 小U支架、第二大U支架、第三舵機、膝蓋、第四舵機、第三大U支架、第四大U支架，腳部與 相鄰的第一舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，特U支架與相鄰的第一舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，特U 支架與相鄰的第一大U支架背對背垂直安裝，第一大U支架與相鄰的第二舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn) 動連接，小U支架與相鄰的第二舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，小U支架與相鄰的第二大U支架 背對背固定連接，第二大U支架與相鄰的第三舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，膝蓋與相鄰的第三 舵機、第四舵機均固定連接，第三大U支架與相鄰的第四舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，相鄰的第 三大U支架和第四大U支架背對背垂直安裝。
[0011] 其中，手部包括手背，手背的前端經(jīng)兩次折彎形成手指部，手背的側(cè)端向下折彎形 成拇指部，手指部的下邊沿與拇指部的下邊沿位于同一水平線上，手指部開設(shè)有三個通孔， 三個通孔將手指部均分成四個手指，四個手指的末端相連。
[0012] 其中，腿部的第一大U支架與相鄰的第二舵機、第二大U支架與相鄰的第三舵機、 第三大U支架與相鄰的第四舵機的轉(zhuǎn)動連接共形成了三個關(guān)節(jié)，三個關(guān)節(jié)從上到下依次 為：第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)，三個關(guān)節(jié)的軸心線相互平行，當機器人站立時，三個關(guān) 節(jié)的軸心線位于同一堅直平面內(nèi)，且該平面垂直于腳部的中間位置所在的腳面；當機器人 下蹲時，第一關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)的軸心線位于同一堅直平面內(nèi)，且該平面垂直于腳部的中間 位置所在的腳面。
[0013] 其中，第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)的軸心線之間的距離為大腿的長度，第二關(guān)節(jié)和第三 關(guān)節(jié)的軸心線之間的距離為小腿的長度，膝蓋的兩側(cè)板對稱開設(shè)有連接孔，膝蓋將與之相 鄰的第三舵機、第四舵機固定成一定角度，角度使得大腿的長度和小腿的長度相等。
[0014] 其中，軀干包括胸板、舵機、肩部和頸部；
[0015] 肩部的前后兩側(cè)均設(shè)置有用于連接胸板的第一連接部，肩部的上側(cè)設(shè)置有用于連 接頸部的第二連接部，肩部的下部與相鄰的舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，肩部的中部開設(shè)有 五邊形孔，五邊形孔使得相鄰舵機的轉(zhuǎn)動軸伸出并與手臂連接；
[0016] 頸部的中部開設(shè)有用于連接頭部的安裝孔，安裝孔的兩側(cè)設(shè)置有用于穿插舵機線 的矩形孔，頸部的兩側(cè)向上并向外折彎形成兩側(cè)部，兩側(cè)部分別與左右兩側(cè)的第二連接部 固定連接，兩側(cè)部均開設(shè)有用于固定傳感器的長孔；
[0017] 胸板開設(shè)有用于安裝兩條腿部的第一孔位和第二孔位，第一孔位和第二孔位的安 裝距離保證兩條腿部的內(nèi)側(cè)面之間的距離為lcm，胸板的寬度等于兩條腿部的外側(cè)面之間 的距離。
[0018] 其中，軀干還包括前胸和后背，前胸與前側(cè)的胸板連接形成第一容納空間，后背與 后側(cè)的胸板連接形成第二容納空間，第一容納空間內(nèi)設(shè)置有電池，第二容納空間內(nèi)設(shè)置有 控制系統(tǒng)，前胸的側(cè)板開設(shè)有用于放置和穿插舵機線的容置槽，后背的上邊沿開設(shè)有用于 穿插舵機線的半圓孔。
[0019] 本實用新型的有益效果：一種人形機器人，包括頭部、軀干、手臂及腿部，腿部包括 腳部，腳部的中部設(shè)置有沖孔，沖孔的前后兩側(cè)分別設(shè)置有折彎板，折彎板的一端設(shè)置有用 于固定舵機的非轉(zhuǎn)動端的定位孔，折彎板的另一端設(shè)置有用于安裝舵機的轉(zhuǎn)動端的凹槽。 腳部的中部沖孔，并折彎形成折彎板，折彎板直接與舵機連接，不需設(shè)計另外的支架來連接 腳部和舵機，避免了腳部開設(shè)過多的沉孔，節(jié)約了成本，腳部與折彎板的一體化設(shè)計，使得 機器人的腳部與腿部形成一個整體，在行走過程中更加穩(wěn)定，且安裝方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是本實用新型的人形機器人的立體分解示意圖。
[0021] 圖2是本實用新型的人形機器人站立時的主視圖。
[0022] 圖3是本實用新型的人形機器人站立時的俯視圖。
[0023] 圖4是本實用新型的人形機器人站立時的左視圖。
[0024] 圖5是本實用新型的大U支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖6是本實用新型的小U支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖7是本實用新型的特U支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖8是本實用新型的腳部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖9是本實用新型的手部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖10是本實用新型的膝蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 圖11是本實用新型的胸板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 圖12是本實用新型的肩部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖13是本實用新型的頸部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖14是本實用新型的前胸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034] 圖15是本實用新型的后背的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖16是本實用新型的人形機器人下蹲時的主視圖。
[0036] 圖17是本實用新型的人形機器人下蹲時的左視圖。
[0037] 圖18是本實用新型的人形機器人做俯臥撐動作時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038] 圖19是本實用新型的人形機器人做倒立動作時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039] 圖20是本實用新型的人形機器人做側(cè)翻跟斗動作時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040] 附圖標記如下：
[0041] 1-頭部；2-軀干；21-胸板；211-第一孔位；212-第二孔位；22-肩部；221-第一 連接部；222-第二連接部；223-五邊形孔；23-頸部；231-安裝孔；232-矩形孔；233-長孔； 24-前胸；241-容置槽；25-后背；251-半圓孔；3-手臂；4-腿部；41-膝蓋；411-連接孔； 5-腳部；51-折彎板；511-定位孔；512-凹槽；52-加強邊；53-加強筋；6-手部；61-手背； 62-手指部；621-通孔；622-手指；63-拇指部；7-大U支架；8-小U支架；9-特U支架

【具體實施方式】
[0042] 下面結(jié)合圖1至圖20并通過具體實施例來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0043] 一種人形機器人，包括頭部1、軀干2、手臂3及腿部4,腿部4包括腳部5,腳部5 的中部設(shè)置有沖孔，沖孔的前后兩側(cè)分別設(shè)置有折彎板51，折彎板51的一端設(shè)置有用于固 定舵機的非轉(zhuǎn)動端的定位孔511，折彎板51的另一端設(shè)置有用于安裝舵機的轉(zhuǎn)動端的凹槽 512。如圖8所示，腳部5的中部沖孔，并折彎形成折彎板51，折彎板51直接與舵機連接， 不需設(shè)計另外的支架來連接腳部5和舵機，避免了腳部5開設(shè)過多的沉孔，節(jié)約了成本，腳 部5與折彎板51的一體化設(shè)計，使得機器人的腳部5與腿部4形成一個整體，在行走過程 中更加穩(wěn)定，且安裝方便，本實用新型的腳部5放在平整的臺面上非常穩(wěn)，沒有絲毫晃動的 情況，為機器人的整體穩(wěn)定性奠定了基礎(chǔ)。
[0044] 本實施例中，沖孔的左右兩側(cè)分別設(shè)置有加強邊52,腳部5的左右兩側(cè)分別設(shè)置 有加強筋53,兩側(cè)的手臂3的外側(cè)面之間的距離略大于兩側(cè)的腳部5的外側(cè)面之間的距離。 加強邊52和加強筋53的設(shè)置，增強了腳部5的強度，使得腳部5不易發(fā)生變形，當機器人 做左右擺動和前后擺動的動作時，具有很好的穩(wěn)定性。兩側(cè)的手臂3的外側(cè)面之間的距離 略大于兩側(cè)的腳部5的外側(cè)面之間的距離，如圖2所示，使得機器人上半身的重心不會過于 分散。
[0045] 本實施例中，人形機器人包括三種U型支架，三種U型支架分別為大U支架7、小U 支架8和特U支架9,三種U型支架均采用1mm厚度的硬鋁合金，三種U型支架底面上與連 接兩側(cè)臂的兩側(cè)邊相鄰的另外兩側(cè)邊均設(shè)置有加強部。三種U型支架均采用1mm厚度的硬 鋁合金，有效地減輕了機體的重量，兩側(cè)邊設(shè)置的加強部增加了 U型支架的強度，使其不易 彎折變形，優(yōu)選地，加強部的高度為4mm，如圖5至圖7所示。
[0046] 本實施例中，手臂3從下至上依次包括手部6、第一舵機、第一大U支架7、小U支 架8、第二舵機、第二大U支架7,手部6與相鄰的第一舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，第一大U 支架7與相鄰的第一舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，小U支架8與相鄰的第一大U支架7背對背 平行安裝，小U支架8與相鄰的第二舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，第二大U支架7與相鄰的第 二舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接。本實用新型的舵機完全一致，這里的第一舵機、第二舵機僅為了 區(qū)分舵機的位置，同樣的，本實用新型的大U支架的結(jié)構(gòu)完全一致，第一大U支架7和第二 大U支架7僅為了區(qū)分大U支架的位置。U型支架的重量輕，強度高，使得手臂3的連接可 靠，兩側(cè)的手臂3的結(jié)構(gòu)相同，其中，最上方的第二大U支架7與軀干2轉(zhuǎn)動連接，使得每個 手臂3具有三個自由度。
[0047] 本實施例中，腿部4從下至上依次包括腳部5、第一舵機、特U支架9、第一大U支 架7、第二舵機、小U支架8、第二大U支架7、第三舵機、膝蓋41、第四舵機、第三大U支架7、 第四大U支架7,腳部5與相鄰的第一舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，特U支架9與相鄰的第一 舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，特U支架9與相鄰的第一大U支架7背對背垂直安裝，第一大U支 架7與相鄰的第二舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，小U支架8與相鄰的第二舵機的非轉(zhuǎn)動端固定 連接，小U支架8與相鄰的第二大U支架7背對背固定連接，第二大U支架7與相鄰的第三 舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，膝蓋41與相鄰的第三舵機、第四舵機均固定連接，第三大U支架7 與相鄰的第四舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，相鄰的第三大U支架7和第四大U支架7背對背垂 直安裝。本實用新型的舵機完全一致，這里的第一舵機、第二舵機、第三舵機、第四舵機僅為 了區(qū)分舵機的位置，同樣的，本實用新型的大U支架的結(jié)構(gòu)完全一致，第一大U支架7、第二 大U支架7、第三大U支架7、第四大U支架7僅為了區(qū)分大U支架的位置。U型支架的重量 輕，強度高，使得腿部4的連接可靠，兩條腿部4的結(jié)構(gòu)相同，其中，最上方的第四大U支架7 與軀干2轉(zhuǎn)動連接，使得每條腿部4具有五個自由度。特U支架9與相鄰的第一大U支架 7背對背垂直安裝，安裝位置位于特U支架9的前部，滿足機器人整體位于腳部5的中間位 置，保證機器人的平衡。
[0048] 本實施例中，手部6包括手背61，手背61的前端經(jīng)兩次折彎形成手指部62,手背 61的側(cè)端向下折彎形成拇指部63,手指部62的下邊沿與拇指部63的下邊沿位于同一水平 線上，手指部62開設(shè)有三個通孔621，三個通孔621將手指部62均分成四個手指622,四個 手指622的末端相連。手指部62的下邊沿與拇指部63的下邊沿位于同一水平線上，如圖9 所示，即手部6可以平放在水平面上，機器人在做動作時，其手部6可以暫時代替腳部5來 著地。四個手指622的末端相連，增加了手指622的受力強度，使得手指622不易發(fā)生變形， 特別是當機器人做俯臥撐動作時，如圖18所示，手指622末端著地，需要支撐機器人一部分 的重量，當機器人做側(cè)翻跟斗的動作時，如圖20所示，手指622末端在機器人倒立的瞬間需 要支撐機器人全部的重量，如手指622末端的強度不夠，手指622極易變形。優(yōu)選地，手背 61開設(shè)有五邊形孔，減輕了手部6的重量，增加了美觀性，同時，手背61還開設(shè)有8_的圓 孔，使得手部6可以插在圓桿上做體操動作。優(yōu)選地，機器人站立時，如圖2所示，手指622 末端位于機器人膝蓋41的上方，軀干2的下方。優(yōu)選地，手部6米用一體化結(jié)構(gòu)。
[0049] 本實施例中，腿部4的第一大U支架7與相鄰的第二舵機、第二大U支架7與相鄰 的第三舵機、第三大U支架7與相鄰的第四舵機的轉(zhuǎn)動連接共形成了三個關(guān)節(jié)，三個關(guān)節(jié)從 上到下依次為：第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)，如圖4、圖17中A、B、C所示，三個關(guān)節(jié)的軸 心線相互平行，當機器人站立時，三個關(guān)節(jié)的軸心線位于同一堅直平面內(nèi)，且該平面垂直于 腳部5的中間位置所在的腳面，即圖4中的A、B、C三點在同一條直線上，且該直線與腳部 5垂直于腳部5的中間位置；當機器人下蹲時，第一關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)的軸心線位于同一堅直 平面內(nèi)，且該平面垂直于腳部5的中間位置所在的腳面，即圖17中的A、B兩點在同一條直 線上，且該直線與腳部5垂直于腳部5的中間位置。此設(shè)置是為了保證機器人重心的穩(wěn)定。
[0050] 本實施例中，第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)的軸心線之間的距離為大腿的長度，即圖4中 的AB的長度，第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)的軸心線之間的距離為小腿的長度，即圖4中的BC的長 度，膝蓋41的兩側(cè)板對稱開設(shè)有連接孔411，膝蓋41將與之相鄰的第三舵機、第四舵機固 定成一定角度，即圖4中的Ζ Α0Β，該角度使得大腿的長度和小腿的長度相等。小腿包括第 一大U支架7、第二舵機、小U支架8、第二大U支架7,已知大U支架7、舵機、小U支架8的 尺寸，可以得到小腿的長度，即BC為已知。為了保證機器人能夠盡可能更大程度的下蹲，當 機器人下蹲時，如圖17所示，大腿應(yīng)盡量與小腿平行，即圖17中的A0平行于BC，為了保證 機器人的穩(wěn)定性，大腿和小腿的長度應(yīng)相等，即圖17中的AB等于BC，因為BC為已知，所以 大腿的長度AB為已知，又因為大腿包括第三舵機、膝蓋41、第四舵機、第三大U支架7,而舵 機、膝蓋41、大U支架7的尺寸已知，即圖17中的A0和B0的長度已知，由余弦定理，已知三 角形三邊的邊長求角度，推出膝蓋41連接的第三舵機、第四舵機之間的角度ΖΑ0Β，此角度 保證了機器人的穩(wěn)定性，本實施例中，Ζ Α0Β等于113. 44°，該角度使得機器人的下蹲更完 全，從而使得機器人可以完成更復(fù)雜的動作。膝蓋41的兩側(cè)板對稱開設(shè)有連接孔411，如圖 10所示，兩側(cè)的連接孔411完全一致，使得兩條腿部4的膝蓋41通用，安裝更加方便。
[0051] 如圖1所示，軀干2包括胸板21、舵機、肩部22和頸部23。其中胸板21的數(shù)量為 兩個，分別位于機器人的前后兩側(cè)；舵機的數(shù)量為四個，四個舵機均與胸板21連接，其中兩 個舵機位于胸板21的上部，連接兩側(cè)的手臂3,兩個舵機位于胸板21的下部，連接兩條腿部 4 ;肩部22的數(shù)量為兩個，分別位于軀干2的左右兩側(cè)；頸部23的數(shù)量為一個，用于連接頭 部1。
[0052] 如圖12所示，肩部22的前后兩側(cè)均設(shè)置有用于連接胸板21的第一連接部221，肩 部22的上側(cè)設(shè)置有用于連接頸部23的第二連接部222,肩部22的下部與相鄰的舵機的非 轉(zhuǎn)動端固定連接，肩部22的中部開設(shè)有五邊形孔223,五邊形孔223使得相鄰舵機的轉(zhuǎn)動軸 伸出并與手臂3連接。肩部22兩側(cè)的第一連接部221與前后兩側(cè)的胸板21固定連接，肩 部22上側(cè)的第二連接部222與頸部23固定連接，肩部22的下部與安裝在胸板21上部的 舵機連接，使得胸板21上部的舵機牢固的固定在肩部22上。
[0053] 如圖13所示，頸部23的中部開設(shè)有用于連接頭部1的安裝孔231，安裝孔231的 兩側(cè)設(shè)置有用于穿插舵機線的矩形孔232,頸部23的兩側(cè)向上并向外折彎形成兩側(cè)部，兩 側(cè)部分別與左右兩側(cè)的第二連接部222固定連接，兩側(cè)部均開設(shè)有用于固定傳感器的長孔 233。頸部23的安裝孔231與位于頭部1的舵機轉(zhuǎn)動連接，頸部23的兩側(cè)部分別與左右兩 側(cè)的肩部22的第二連接部222固定連接。
[0054] 如圖11所示，胸板21開設(shè)有用于安裝兩條腿部4的第一孔位211和第二孔位212， 第一孔位211和第二孔位212的安裝距離保證兩條腿部4的內(nèi)側(cè)面之間的距離為lcm，胸板 21的寬度等于兩條腿部4的外側(cè)面之間的距離。兩條腿部4的內(nèi)側(cè)面之間的距離過大，會 導(dǎo)致機器人在行走過程中的不穩(wěn)定，尤其在做翻跟斗、倒立等動作時，機器人很容易翻倒， 兩條腿部4的內(nèi)側(cè)面之間的距離過小，會導(dǎo)致兩條腿部4之間的碰撞，不利于機器人做動 作，優(yōu)選地，此距離設(shè)置為lcm。胸板21的寬度等于兩條腿部4的外側(cè)面之間的距離，如圖 2所示，此設(shè)置保證了機器人的重心比較集中，使得機器人在運動的過程中，不會過于搖晃。
[0055] 如圖1和圖3所示，軀干2還包括前胸24和后背25,前胸24與前側(cè)的胸板21連 接形成第一容納空間，后背25與后側(cè)的胸板21連接形成第二容納空間，第一容納空間內(nèi)設(shè) 置有電池，第二容納空間內(nèi)設(shè)置有控制系統(tǒng)，前胸24的側(cè)板開設(shè)有用于放置和穿插舵機線 的容置槽241，后背25的上邊沿開設(shè)有用于穿插舵機線的半圓孔251。前胸24和后背25 的設(shè)置，使得電池和控制系統(tǒng)不外露，同時從機器人的整體穩(wěn)定性出發(fā)，合理布局電池和控 制系統(tǒng)，即將電池設(shè)置在第一容納空間，將控制系統(tǒng)設(shè)置在第二容納空間。優(yōu)選地，前胸24 和后背25均采用一體化結(jié)構(gòu)，同時為了美觀和減輕重量，在前胸24和后背25上開設(shè)電波 孔及V型孔，如圖14和圖15所示。
[0056] 本實用新型的人形機器人的結(jié)構(gòu)件均采用1_厚度的鋁合金材料，使得機器人的 重量較輕；部分結(jié)構(gòu)件采用一體化設(shè)計，如腳部、手部、前胸、后背等結(jié)構(gòu)，使得機器人的安 裝方便，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，外形美觀；合理的設(shè)計大腿、小腿、膝蓋以及腳部的結(jié)構(gòu)，使得機器人在 不通電的情況下，能夠保持站立姿勢的平衡；合理的設(shè)計膝蓋連接的兩個舵機之間的角度， 使得機器人可以更大程度的下蹲。本實用新型的機器人能夠完成高難度的動作，例如倒立、 側(cè)翻跟斗、俯臥撐、倒地起立等，且結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度高，生產(chǎn)成本低，同時高 度仿人體比例，可廣泛應(yīng)用于教學實習、舞蹈娛樂等。
[0057] 以上內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實 用新型的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為 對本實用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種人形機器人，包括頭部（1)、軀干（2)、手臂（3)及腿部（4)，其特征在于，所述腿 部（4)包括腳部（5)，所述腳部（5)的中部設(shè)置有沖孔，所述沖孔的前后兩側(cè)分別設(shè)置有折 彎板（51)，所述折彎板（51)的一端設(shè)置有用于固定舵機的非轉(zhuǎn)動端的定位孔（511)，所述 折彎板（51)的另一端設(shè)置有用于安裝舵機的轉(zhuǎn)動端的凹槽（512)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人形機器人，其特征在于，所述沖孔的左右兩側(cè)分別設(shè) 置有加強邊（52)，所述腳部（5)的左右兩側(cè)分別設(shè)置有加強筋（53)，兩側(cè)的所述手臂（3) 的外側(cè)面之間的距離略大于兩側(cè)的所述腳部（5)的外側(cè)面之間的距離。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人形機器人，其特征在于，所述人形機器人包括三種U型 支架，所述三種U型支架分別為大U支架（7)、小U支架（8)和特U支架（9)，所述三種U型 支架均采用1mm厚度的硬錯合金，所述三種U型支架底面上與連接兩側(cè)臂的兩側(cè)邊相鄰的 另外兩側(cè)邊均設(shè)置有加強部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種人形機器人，其特征在于，所述手臂（3)從下至上依次包 括手部￠)、第一舵機、第一大U支架（7)、小U支架（8)、第二舵機、第二大U支架（7)，所述 手部￠)與相鄰的第一舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，第一大U支架（7)與相鄰的第一舵機的 轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，小U支架（8)與相鄰的第一大U支架（7)背對背平行安裝，小U支架（8) 與相鄰的第二舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，第二大U支架（7)與相鄰的第二舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn) 動連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種人形機器人，其特征在于，所述腿部（4)從下至上依次包 括腳部（5)、第一舵機、特U支架（9)、第一大U支架（7)、第二舵機、小U支架（8)、第二大U 支架（7)、第三舵機、膝蓋（41)、第四舵機、第三大U支架（7)、第四大U支架（7)，所述腳部 (5)與相鄰的第一舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，特U支架（9)與相鄰的第一舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動 連接，特U支架（9)與相鄰的第一大U支架（7)背對背垂直安裝，第一大U支架（7)與相鄰 的第二舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，小U支架（8)與相鄰的第二舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，小U 支架（8)與相鄰的第二大U支架（7)背對背固定連接，第二大U支架（7)與相鄰的第三舵 機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，所述膝蓋（41)與相鄰的第三舵機、第四舵機均固定連接，第三大U支 架（7)與相鄰的第四舵機的轉(zhuǎn)動端轉(zhuǎn)動連接，相鄰的第三大U支架（7)和第四大U支架（7) 背對背垂直安裝。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種人形機器人，其特征在于，所述手部（6)包括手背（61)， 所述手背￠1)的前端經(jīng)兩次折彎形成手指部￠2)，所述手背￠1)的側(cè)端向下折彎形成拇 指部￠3)，所述手指部￠2)的下邊沿與所述拇指部￠3)的下邊沿位于同一水平線上，所述 手指部￠2)開設(shè)有三個通孔出21)，所述三個通孔（621)將手指部￠2)均分成四個手指 (622)，所述四個手指（622)的末端相連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種人形機器人，其特征在于，所述腿部（4)的第一大U支架 (7)與相鄰的第二舵機、第二大U支架（7)與相鄰的第三舵機、第三大U支架（7)與相鄰的 第四舵機的轉(zhuǎn)動連接共形成了三個關(guān)節(jié)，所述三個關(guān)節(jié)從上到下依次為：第一關(guān)節(jié)、第二關(guān) 節(jié)和第三關(guān)節(jié)，所述三個關(guān)節(jié)的軸心線相互平行，當機器人站立時，所述三個關(guān)節(jié)的軸心線 位于同一堅直平面內(nèi)，且該平面垂直于腳部（5)的中間位置所在的腳面；當機器人下蹲時， 所述第一關(guān)節(jié)和所述第三關(guān)節(jié)的軸心線位于同一堅直平面內(nèi)，且該平面垂直于腳部（5)的 中間位置所在的腳面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種人形機器人，其特征在于，所述第一關(guān)節(jié)和所述第二關(guān) 節(jié)的軸心線之間的距離為大腿的長度，所述第二關(guān)節(jié)和所述第三關(guān)節(jié)的軸心線之間的距離 為小腿的長度，所述膝蓋（41)的兩側(cè)板對稱開設(shè)有連接孔（411)，所述膝蓋（41)將與之相 鄰的第三舵機、第四舵機固定成一定角度，所述角度使得所述大腿的長度和所述小腿的長 度相等。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人形機器人，其特征在于，所述軀干（2)包括胸板（21)、 舵機、肩部（22)和頸部（23); 所述肩部（22)的前后兩側(cè)均設(shè)置有用于連接所述胸板（21)的第一連接部（221)，所述 肩部（22)的上側(cè)設(shè)置有用于連接所述頸部（23)的第二連接部（222)，所述肩部（22)的下 部與相鄰的舵機的非轉(zhuǎn)動端固定連接，所述肩部（22)的中部開設(shè)有五邊形孔（223)，所述 五邊形孔（223)使得相鄰舵機的轉(zhuǎn)動軸伸出并與所述手臂（3)連接； 所述頸部（23)的中部開設(shè)有用于連接所述頭部（1)的安裝孔（231)，所述安裝孔 (231)的兩側(cè)設(shè)置有用于穿插舵機線的矩形孔（232)，所述頸部（23)的兩側(cè)向上并向外折 彎形成兩側(cè)部，所述兩側(cè)部分別與左右兩側(cè)的所述第二連接部（222)固定連接，所述兩側(cè) 部均開設(shè)有用于固定傳感器的長孔（233); 所述胸板（21)開設(shè)有用于安裝兩條所述腿部（4)的第一孔位（211)和第二孔位 (212)，所述第一孔位（211)和所述第二孔位（212)的安裝距離保證兩條所述腿部（4)的內(nèi) 側(cè)面之間的距離為lcm，所述胸板（21)的寬度等于兩條所述腿部（4)的外側(cè)面之間的距離。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種人形機器人，其特征在于，所述軀干（2)還包括前胸 (24)和后背（25)，所述前胸（24)與前側(cè)的所述胸板（21)連接形成第一容納空間，所述后 背（25)與后側(cè)的所述胸板（21)連接形成第二容納空間，所述第一容納空間內(nèi)設(shè)置有電池， 所述第二容納空間內(nèi)設(shè)置有控制系統(tǒng)，所述前胸（24)的側(cè)板開設(shè)有用于放置和穿插舵機 線的容置槽（241)，所述后背（25)的上邊沿開設(shè)有用于穿插舵機線的半圓孔（251)。
【文檔編號】B25J19/00GK203901300SQ201420296289
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】張晨陽, 歐偉強 申請人:張晨陽, 歐偉強