本發(fā)明涉及機器人設計領域，尤其涉及一種可用于關節(jié)機器人領域的機器人腿部舵機以及配備有該機器人腿部舵機的機器人。
背景技術：
舵機(servo)早期是應用在航模中控制方向的，在航空模型中，飛行器的飛行姿態(tài)是通過調(diào)整發(fā)動機和各個控制多面來實現(xiàn)的，后來有人發(fā)現(xiàn)這種機器的體積小、重量輕、扭矩大、精度高，由于具備了這樣的優(yōu)點，很適合應用在機器人身上作為機器人的驅(qū)動。
在現(xiàn)有技術中，舵機是一種簡單易行的機器人控制方法。但是，一般，舵機驅(qū)動的足式機器人腿部擁有的自由度的數(shù)量較少。
因此，本領域的技術人員致力于開發(fā)一種使得足式機器人腿部擁有更多自由度數(shù)量的機器人腿部舵機。
技術實現(xiàn)要素：
有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種使得足式機器人腿部擁有更多自由度數(shù)量的機器人腿部舵機。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種機器人腿部舵機，包括：自上而下依次連接的兩自由度髖關節(jié)舵機、髖關節(jié)支架、中間舵機、大腿支架、小腿支架、腳踝舵機支架和腳面舵機支架；而且其中，髖關節(jié)支架、大腿支架、小腿支架和腳踝舵機支架中分別配置有各自的電機。
在所述機器人腿部舵機的優(yōu)選實施例中，髖關節(jié)支架、大腿支架、小腿支架和腳踝舵機支架各自的電機均為單自由度電機。
在所述機器人腿部舵機的優(yōu)選實施例中，中間舵機的安裝角度相對于地面傾斜預定角度。
在所述機器人腿部舵機的優(yōu)選實施例中，所述預定角度介于20度至40度之間。
在所述機器人腿部舵機的優(yōu)選實施例中，所述預定角度為30度。
在所述機器人腿部舵機的優(yōu)選實施例中，兩自由度髖關節(jié)舵機按照舵盤在上的方式安裝。
在所述機器人腿部舵機的優(yōu)選實施例中，所述機器人腿部舵機用于關節(jié)機器人。
在所述機器人腿部舵機的優(yōu)選實施例中，所述機器人腿部舵機用于人形機器人腿部。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種配備有上述機器人腿部舵機的機器人。
由于每個舵機內(nèi)部都有一個控制用的電路板，運用總線進行信號傳輸，由此在工作狀態(tài)下可以將舵機需要達到的角度值發(fā)送到每個舵機中，在控制器的配合下，對機器人的舵機進行聯(lián)動控制。由此，通過兩自由度髖關節(jié)舵機與中間舵機的配合，本發(fā)明提供了一種使得足式機器人腿部擁有更多自由度數(shù)量的機器人腿部舵機。
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
附圖說明
結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中：
圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的機器人腿部舵機的排布等軸測視圖。
附圖標記說明：
1、兩自由度髖關節(jié)舵機
2、髖關節(jié)支架
3、舵機
4、大腿支架
5、小腿支架
6、腳踝舵機支架
7、腳面舵機支架
需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
具體實施方式
如圖1所示，圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的機器人腿部舵機的排布等軸測視圖。
具體地，如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的機器人腿部舵機包括：自上而下依次連接的兩自由度髖關節(jié)舵機1、髖關節(jié)支架2、中間舵機3、大腿支架4、小腿支架5、腳踝舵機支架6和腳面舵機支架7；而且其中，髖關節(jié)支架2、大腿支架4、小腿支架5和腳踝舵機支架6中分別配置有各自的電機。
優(yōu)選地，髖關節(jié)支架2、大腿支架4、小腿支架5和腳踝舵機支架6各自的電機均為單自由度電機。
優(yōu)選地，為增大大腿關節(jié)可旋轉(zhuǎn)空間，可以將中間舵機3的安裝角度相對于地面傾斜預定角度。優(yōu)選地，所述預定角度介于20度至40度之間，進一步優(yōu)選地所述預定角度為30度。
而且，進一步優(yōu)選地，兩自由度髖關節(jié)舵機1則按照舵盤在上的方式安裝。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的機器人腿部舵機能夠?qū)崿F(xiàn)針對腿部各關節(jié)長度比例的分配、各關節(jié)的角度設計、以及腿部舵機裝配過程中的走線等人形機器人的關鍵腿部結(jié)構(gòu)設計。例如，在腿部舵機布局設計中，各關節(jié)的長度實在整機機器人的基礎上進行全體布局，設計中主要運用到的參數(shù)的示例可以是：整機高度480mm，根據(jù)人體的比例特點，腿部單關節(jié)在人體總高中約一半左右，根據(jù)具體情況要求，整機設計腿部關節(jié)設計為髖關節(jié)旋轉(zhuǎn)中心具體大腿關節(jié)旋轉(zhuǎn)中心38mm，大腿65mm；小腿65mm；腳底板距離小腿旋轉(zhuǎn)中心45mm。設定各關節(jié)需求角度分別為：髖關節(jié)依次為±90度，大腿與小腿0度到135°，腳踝向前65度，向后45度，腳面向內(nèi)25度，向外45度。而且，例如，走線用走線配件進行設計，舵機采用中心走線的方式，從舵機后蓋直接穿入到舵機內(nèi)部，在鈑金外利用走線卡線器進行固定進行設計。
由于每個舵機內(nèi)部都有一個控制用的電路板，運用總線(例如485總線)進行信號傳輸，由此在工作狀態(tài)下可以將舵機需要達到的角度值發(fā)送到每個舵機中，在控制器的配合下，對機器人的舵機進行聯(lián)動控制。由此，通過兩自由度髖關節(jié)舵機與中間舵機的配合，本發(fā)明提供了一種使得足式機器人腿部擁有更多自由度數(shù)量的機器人腿部舵機。
為了使得本領域技術人員更好地實現(xiàn)本發(fā)明，例如，本發(fā)明的設計結(jié)構(gòu)材料可使用如下材料：
1.左右髖關節(jié)通用鈑金件材料：al6061
2.左右大腿通用鈑金材料：al6061
3.左右小腿腿通用鈑金材料：al6061
4.左右腳踝通用鈑金件材料：al6061
5.鈑金件走線器設計材料：pa66+gf
在具體應用中，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的機器人腿部舵機可有利地用于關節(jié)機器人。更具體地說，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的機器人腿部舵機可有利地用于人形機器人腿部。
相應地，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，本發(fā)明還提供了一種配備有該機器人腿部舵機的機器人。
上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，如前所述，應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。