[发明专利]一种绳索远程驱动控制的仿人机器人

权利要求书

1.一种绳索远程驱动控制的仿人机器人，包括躯干、左臂、右臂、腰部、底座、外部驱动器和计算机控制系统，其特征在于：

外部驱动器与右臂、左臂、腰部、底座通过驱动绳索相连，外部驱动器与计算机控制系统之间通过数据线相连，右臂、左臂、腰部、底座装有角度传感器，这些角度传感器通过数据线与计算机控制系统相连；

在绳索的驱动下，左臂和右臂可以分别作两个自由度的运动，腰部可以作三个自由度的运动，底座可以做三个自由度的运动。

2.根据权利要求1所述的仿人机器人，其特征在于：

所述右臂包括上臂、前臂、肘部转轴、绳索固定器、绳索固定管、扭簧、肘部驱动绳索、肩部转轴、肩部滑轮和肩部驱动绳索；

前臂通过肘部转轴与上臂相连，上臂通过肩部转轴与机器人的躯干相连，前臂与上臂之间可绕肘部转轴转动，上臂与躯干之间可绕肩部转轴转动；绳索固定器固定在前臂的上方，绳索固定管固定在上臂的前方，肘部驱动绳索的一端与绳索固定器相连，另一端经过绳索固定管穿入线管中，并与外部驱动器相连；

当外部驱动器拉紧肘部驱动绳索时，前臂绕肘部转轴向上转动，当移去外力作用时，在扭簧的作用下，前臂绕肘部转轴向反方向转动；

肩部滑轮与肩部转轴相连，肩部驱动绳索挂在肩部滑轮上，两端分别与外部驱动器相连，当外部驱动器拉紧肩部驱动绳索时，可带动肩部滑轮转动；

肩部滑轮通过肩部转轴从而带动机器人的上臂转动，通过控制肩部驱动绳索，可实现机器人上臂的前后摆动。

3.根据权利要求1所述的仿人机器人，其特征在于：

所述腰部包括腰部基座、腰部转轴、球形接头、腰部旋转滑轮、腰部旋转驱动绳索、小滑轮和腰部倾斜驱动绳索；

腰部转轴的上端与躯干的下端相连，腰部转轴的中部通过球形接头连接在腰部基座上，腰部转轴的上方通过腰部旋转滑轮与腰部旋转驱动绳索相连，腰部旋转驱动绳索的另一端连接于外部驱动器；

腰部转轴的下方与四根腰部倾斜驱动绳索相连，四根腰部倾斜驱动绳索通过四个小滑轮与外部驱动器相连，通过外部驱动器拉拽腰部旋转驱动绳索，带动腰部转轴转动，从而控制机器人腰部的旋转运动；

通过拉拽四更腰部倾斜驱动绳索，带动腰部转轴的底端向四个方向运动，从而控制机器人的腰部前倾、后仰、左倾、右倾四个方向的运动。

4.根据权利要求1所述的仿人机器人，其特征在于：

所述底座部分包括底座平台、弹簧、以及底座驱动绳索；

底座平台的上端通过弹簧与腰部基座的下端相连，四根底座驱动绳索的一端固定在腰部基座上，另端穿过底座平台连接至外部驱动器；通过控制四根底座驱动绳索，可以控制腰部基座的上下运动以及侧向运动。

5.根据权利要求1所述的仿人机器人，其特征在于：

所述右臂、左臂、腰部、底座装有角度传感器，用于检测机器人在运动过程中的变量；

机器人的肘部转轴、肩部转轴、腰部转轴上分别装有码盘，分别测量肘部转角、肩部转角、以及腰部转角；

机器人的腰部基座上装有两自由度的倾角传感器和高度传感器，分别测量机器人腰部的前向倾角，侧向倾角，以及腰部基座距离地面的高度；

机器人的躯干上装有两自由度的倾角传感器，用于测量机器人躯干的前向倾角和侧向倾角；

这些变量在检测后通过数据线输入计算机控制系统，计算机控制系统对这些检测变量进行计算分析，并将控制信号传给外部驱动器，所述控制信号包括拉拽肘部驱动绳索、肩部驱动绳索、腰部旋转驱动绳索、四根腰部倾斜驱动绳索，四根底座驱动绳索的力矩。

6.根据权利要求1所述的仿人机器人，其特征在于：所述外部驱动器包含拉拽绳索的电机驱动单元，通过拉拽肘部驱动绳索、肩部驱动绳索、腰部旋转驱动绳索、四根腰部倾斜驱动绳索、四根底座驱动绳索，实现对机器人的远程驱动控制。

7.根据权利要求1所述的仿人机器人，其特征在于：所述外部驱动器安装在一个隔音箱中，从隔音箱中的电机驱动端到仿人机器人间的绳索通过特制导管实现其导向和固定。