[发明专利]仿人机械头部及仿人机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体而言，涉及仿人机械头部及仿人机器人。

背景技术

仿生机器人是指依据仿生学原理，模仿生物结构、运动特性等设计的性能优越的机电系统，已逐渐在反恐防爆、太空探索、抢险救灾等不适合由人来承担任务的环境中凸显出良好的应用前景。

仿生机器人主要有仿人、仿生物和生物机器人三大类。

仿人机器人是指具有两手、两足、头部和躯干等人类外形特征，能用双足进行移动和其它类人功能的人形机器人。现有的仿人机械头部和仿人机器人虽然具有类似于人的形态特征和运动方式，但是其机构结构复杂、运动灵活性不高等问题亟待改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿人机械头部，其结构简单、运动灵活性高。

本发明的另一目的在于提供一种仿人机器人，其结构简单、运动灵活性高。

本发明的提供一种技术方案：

一种仿人机械头部，包括第一舵机、第二舵机、第一摆臂、第二摆臂、基板、二轴万向节和基座。二轴万向节的两端分别与基板与基座固定连接，第一舵机与第二舵机均安装于基板上，且位于二轴万向节的两侧。第一舵机与第一摆臂铰接，第一摆臂远离第一舵机的一端与基座铰接。第二舵机与第二摆臂铰接，第二摆臂远离第二舵机的一端与基座铰接。第一舵机与第一摆臂、第二舵机与第二摆臂相互配合以实现仿人机械头部前后点头与左右摆头动作。

进一步地，上述第一摆臂包括第一横摆臂和第一竖摆臂。第一横摆臂的一端与第一竖摆臂的一端铰接，第一横摆臂的另一端与第一舵机铰接，第一竖摆臂的另一端与基座铰接。第二摆臂包括第二横摆臂和第二竖摆臂，第二横摆臂的一端与第二竖摆臂的一端铰接，第二横摆臂的另一端与第二舵机铰接，第二竖摆臂的另一端与基座铰接。

进一步地，上述第一横摆臂与第一竖摆臂通过关节轴承连接，第二横摆臂与第二竖摆臂通过关节轴承连接。

进一步地，上述基座包括支撑座和支撑件。支撑件安装于支撑座，支撑件分别与第一竖摆臂的一端和第二竖摆臂的一端铰接。

进一步地，上述支撑件与第一竖摆臂通过关节轴承连接。支撑件与第二竖摆臂通过关节轴承连接。

进一步地，上述支撑件为L形。L形的支撑件的一端安装于基座，另一端分别与第一竖摆臂和第二竖摆臂连接。

进一步地，上述基板设置有摄像头，摄像头用于采集环境特征。

进一步地，上述第一舵机与第二舵机均是通过螺栓与基板连接。

本发明还提供另一种技术方案：

一种仿人机器人。包括躯体部和仿人机械头部。仿人机械头部包括第一舵机、第二舵机、第一摆臂、第二摆臂、基板、二轴万向节和基座。二轴万向节的两端分别与基板与基座固定连接，第一舵机与第二舵机均安装于基板上，且位于二轴万向节的两侧。第一舵机与第一摆臂铰接，第一摆臂远离第一舵机的一端与基座铰接。第二舵机与第二摆臂铰接，第二摆臂远离第二舵机的一端与基座铰接。第一舵机与第一摆臂、第二舵机与第二摆臂相互配合以实现仿人机械头部前后点头与左右摆头动作。仿人机械头部与躯体部转动连接，以实现仿人机械头部相对于躯体部转动。

进一步地，上述仿人机械头部还包括驱动电机，驱动电机安装于基座，驱动电机用于驱动基座与躯体部相对转动。

相比现有技术，本发明提供的仿人机械头部及仿人机器人的有益效果是：第一舵机和第二舵机分别驱动第一摆臂和第二摆臂，从而带动二轴万向节转动，进而使仿人机械头部运动。第一舵机和第二舵机的转动方向不同，第一摆臂和第二摆臂的运动方式也不同。第一舵机与第一摆臂、第二舵机与第二摆臂相互配合实现了仿人机械头部灵活地进行前后点头运动与左右摆头运动。本发明提供的仿人机械头部及仿人机器人结构简单，运动灵活性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的仿人机械头部的结构示意图；

图2为图1中第一摆臂、第二摆臂和基座的位置和结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的仿人机械头部在抬头状态下的结构示意图；

图4为本发明第一实施例提供的仿人机械头部在低头状态下的结构示意图；

图5为本发明第一实施例提供的仿人机械头部在向左偏头状态下的结构示意图；