一種仿人機器人髖關節(jié)機構及連接有該機構的機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機器人技術領域，具體涉及一種仿人機器人髖關節(jié)機構及連接有該機構的機器人。
【背景技術】
[0002]模仿人的形態(tài)和行為而設計制造的機器人就是仿人機器人，一般分別或同時具有仿人的四肢和頭部。機器人一般根據(jù)不同應用需求被設計成不同形狀，如運用于工業(yè)的機械臂、輪椅機器人、步行機器人等。而仿人機器人研究集機械，電子，計算機，材料，傳感器，控制技術等多門科學于一體，代表著一個國家的高科技發(fā)展水平。從機器人技術和人工智能的研究現(xiàn)狀來看，要完全實現(xiàn)高智能，高靈活性的仿人機器人還有很長的路要走，而且，人類對自身也沒有徹底地了解，這些都限制了仿人機器人的發(fā)展。
[0003]迄今為止，世界上比較成熟的仿人機器人設計方案中，其雙腿結構均具有12個自由度，即單腿具有6個自由度的結構設計形式，而在雙腿結構的三個關節(jié)(髖關節(jié)、膝關節(jié)、踝關節(jié))結構中，髖關節(jié)因需要具有偏轉(Yaw)、俯仰(Pi tch)和翻滾(Ro11)三個自由度的功能，其結構設計一般較為復雜，加工零件數(shù)量多，此外，由于大多數(shù)仿人機器人結構設計多采用板類零件拼接的結構形式，其結構強度和剛度也較差。
[0004]由此可見，能否針對現(xiàn)有技術中的不足，針對仿人機器人的髖關節(jié)機構做進一步改進，以解決上述技術問題。在針對髖關節(jié)機構進行簡化的基礎有效實現(xiàn)髖關節(jié)在偏轉、俯仰和翻滾的三個自由度運動的功能，成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明為了解決上述技術問題，提供一種仿人機器人髖關節(jié)機構及連接有該機構的機器人，機構強度好、組裝零件數(shù)量少、剛度強，在進行運動時其三個自由度運動的誤差小。
[0006]為了達到上述技術效果，本發(fā)明包括以下技術方案:
[0007]—種仿人機器人髖關節(jié)機構，包括髖關節(jié)組件和連接在髖關節(jié)組件上的驅動組件，所述髖關節(jié)組件包括主支撐件，所述驅動組件包括依次連接的電機、主動帶輪、從動帶輪和諧波減速器，所述電機固定連接在所述主支撐件上。
[0008]本發(fā)明上述的結構設計合理，在上述結構設計和連接方式的基礎上，可通過驅動組件實現(xiàn)髖關節(jié)組件具有偏轉、俯仰和翻滾三個自由度的功能。
[0009]進一步的，所述主支撐件上連接有電機端蓋，所述電機的輸出軸穿過所述電機端蓋與所述主動帶輪連接。
[0010]進一步的，所述仿人機器人髖關節(jié)機構還包括十字形連接件，所述十字形連接件的一個端部與所述主支撐件轉動連接，相對的另一個端部與所述諧波減速器的柔輪固定連接。
[0011]通過在髖關節(jié)組件的結構中，以十字形連接件進行結構連接和設計，采用一體化設計方案，有效減少了零件數(shù)量，降低了安裝機械誤差;增加了筋板和加強筋，提高了零件的強度和剛度，使整體結構更加穩(wěn)定。易于本發(fā)明的髖關節(jié)組件與大腿組件、腰部組件的各結構設計。
[0012]進一步的，所述的十字形連接件與所述主支撐件通過轉軸連接。
[0013]十字形連接件一端通過轉軸與主支撐件連接，另一端與諧波減速器的柔輪固定連接，并通過控制電機操控機器人實現(xiàn)轉動。
[0014]進一步的，所述諧波減速器的鋼輪與所述主支撐件固定連接。
[0015]進一步的，所述的十字形連接件包括十字形架體和固定連接在十字形架體四個端部的連接件。
[0016]進一步的，所述的連接件通過定位銷和/或螺釘固定連接在所述十字形架體的四個端部上。
[0017]該結構的設計，能夠解決現(xiàn)有技術中髖關節(jié)組件結構復雜、加工零件數(shù)量多的問題，且使最終連接后的髖關節(jié)組件連接強度高。通過設置在髖關節(jié)組件頂端的諧波減速器連接件和十字形連接件同軸線的兩個連接端分別與仿人機器人腰部組件、大腿組件的連接，實現(xiàn)髖關節(jié)組件的偏轉、俯仰和翻滾三個自由度的功能。
[0018]進一步的，所述的主動帶輪與從動帶輪之間通過同步齒形帶連接。
[0019]通過同步齒形帶連接，有效通過主動帶輪帶動從動帶輪轉動，機械強度好，強度尚O
[0020]進一步的，所述主支撐件上還固定連接有諧波減速器連接件。
[0021 ]進一步的，所述諧波減速器連接件上連接有腰部驅動諧波減速器。
[0022]本發(fā)明髖關節(jié)組件通過諧波減速器連接件與腰部驅動諧波減速器連接，所述腰部組件上的動力驅動組件與所述腰部驅動諧波減速器連接，實現(xiàn)髖關節(jié)組件與腰部組件的相對轉動以進行機器人上體相對下體的偏轉。
[0023]—種機器人，包括上述的仿人機器人髖關節(jié)機構。
[0024]采用上述技術方案，包括以下有益效果:本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有仿人機器人雙腿髖關節(jié)結構的缺陷和不足，提出一種仿人機器人雙腿髖關節(jié)機構的形式，其內部主要支撐件采用一體化結構設計，將電機、諧波減速器的安裝件融為一體，減少了整個機構的零件數(shù)量，便于安裝，降低了安裝產生的機械誤差，并在主支撐件內部設計了筋板和加強筋，有效的保證的本發(fā)明髖關節(jié)機構各零件的結構強度和剛度。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明仿人機器人髖關節(jié)機構結構示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明十字形連接件結構示意圖；
[0027]圖中，
[0028]1、主支撐件;2、電機;3、主動帶輪;4、從動帶輪;5、諧波減速器;6、電機端蓋;7、十字形連接件;8、十字形架體;9、連接件；10、諧波減速器連接件；11、腰部驅動諧波減速器；12、主動帶輪軸;13、從動帶輪軸;14、連接件I; 15、連接件II; 16、連接件III; 17、連接件IV。
【具體實施方式】
[0029]下面通過具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0030]實施例:
[0031 ]本實施例提供一種仿人機器人髖關節(jié)機構，如圖1所示，包括髖關節(jié)組件和連接在髖關節(jié)組件上的驅動組件，所述髖關節(jié)