[发明专利]一种三自由度串联人形机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人装置，尤其是一种三自由度串联人形机器人装置。

背景技术

目前，人形机器人已经逐渐成为机器人研究领域的重点，随着科技的发展，人形机器人平台上开展的科学研究种类也趋于多样性，其中最重要的是机器人的控制装置。尽管人形机器人的发展已经应用于工业生产的各个方面。但人形机器人的设计复杂，成本高、重量大，操作不方便。因此应用于业余生活中培养青少年对机器人的兴趣，开发青少年操作和设计机器人能力的教学及娱乐型人形机器人被迫切需要。

发明内容

 为了克服现有人形机器人设计复杂，成本高、重量大，操作不方便的缺点，本发明提供了一种设计简单、成本低、重量轻、易于操作的教学及娱乐型人形机器人。

本发明提供了一种三自由度串联人形机器人，全身分为躯干、上肢和腿部，所述上肢设置在躯干前部的面板上，面板上部设置两个眼部标志物，其中躯干1个自由度，腿部2个自由度，所有自由度均采用数字伺服电机实现。

本发明的三自由度串联人人形机器人尤其适用于教学及娱乐，其设计简单、成本低、重量轻、易于操作，能够应用于业余生活中培养青少年对机器人的兴趣，开发青少年操作和设计机器人能力。

优选的是，所述数字伺服电机具有多级齿轮减速机构，输出轴具有转角限位。具有上述功能的数字伺服电机，体积小，重量轻，响应快，电磁辐射低，运行温度低，寿命长，在各种环境下均能正常使用。

优选的是，控制系统设置在机器人的背后，电池设置在机器人的背后。采用此种设计，在正面显示不出控制系统和电池的存在，使机器人的形象与人更加接近，而且便于控制系统方便自如的进行操控。

优选的是所述躯干、上肢和腿部的材料为铝合金或碳纤维。使用上述材料，能够使得机器人的整体重量相比其他材料变得更轻，此外其优越的抗拉伸性使得机器人整体的坚固程度得到极大提高，不易损坏。

优选的是，所述眼部标志物为椭圆形、圆形或菱形。上述形状使得眼部标志物在面板上构成的形象更加接近人的脸部形象，使得机器人的人形效果更加明显，且上述形状醒目可爱，易于青少年接受与喜爱。

优选的是，所述眼部标志物（5）由石材加工中的降温循环水处理后的沉淀物模铸而成。由于石材加工中降温循环水处理后的沉淀物中含有重金属，如果将其排入土壤，将会破坏土质，所以目前这些沉淀物的处理成为石材加工企业的一大难题。然而，实验证明，将这些沉淀物模铸后形成的固体时常可以闪烁反光，看起来非常像人类的眼睛。因此，这一特征在本发明中起到变废为宝的功效。它不仅可以降低按照本发明的机器人的成本，而且可以减少环境污染。

附图说明

图1：本发明的三自由度串联人形机器人的一实施例的整体示意图；图2：本发明的三自由度串联人形机器人的一实施例的工作示意图；图3：本发明的三自由度串联人形机器人的一实施例的前视图；图4：本发明的三自由度串联人形机器人的一实施例的后视图；图5：本发明的三自由度串联人形机器人的一实施例的侧视图；图6：本发明的三自由度串联人形机器人的一实施例的顶视图。

其中，1、躯干，2、上肢，3、腿部，4、面板，5、眼部标志物，6、数字伺服电机。

具体实施方式

如图1-6所示，一种三自由度串联人形机器人，全身分为躯干1、上肢2和腿部3，所述上肢2设置在躯干1前部的面板4上，面板4上部设置两个眼部标志物5，其中躯干1具有1个自由度，腿部3具有2个自由度，所有自由度均采用数字伺服电机6实现。

所述数字伺服电机6具有多级齿轮减速机构，输出轴具有转角限位。控制系统设置在机器人的背后。电池设置在机器人的背后。所述躯干1、上肢2和腿部3的材料为铝合金或碳纤维。眼部标志物5为椭圆形、圆形或菱形。

本领域技术人员不难看出，本发明的三自由度串联人形机器人的构思包括本发明所描述的各种实施例和技术方案以及在发明内容和具体实施形式部分描述的各部分的任意组合，其中也包括附图所公开的各信息。

本发明克服了现有人形机器人设计复杂，成本高、重量大，操作不方便的缺点，设计简单、成本低、重量轻、易于操作，广泛用于教学及娱乐。