[实用新型]一种仿人双足机器人机械结构

说明书

本实用新型公开了一种仿人双足机器人机械结构，其特征在于，包括头、躯干、上肢和下肢。且头部与躯干通过舵机固定支架连接；单上肢由肩关节，大臂，肘关节，小臂，腕关节和手部组成，且上肢和躯干通过肩关节翻滚驱动电机传动轴相连接；单下肢由髋关节，大腿，膝关节，小腿，踝关节和足部组成，且下肢和躯干通过髋关节翻滚驱动电机传动轴相连接；躯干将四肢和头部连接成一个整体，且其内部可安置由控制板，舵机驱动板等组成的控制组件；本实用新型的有益效果在于头通过颈关节可实现俯仰和偏航两个方向转动，即可实现点头和摇头动作；上肢可实现类人的抬手，举手，前后摇手等动作；下肢可实现仿人步行动作；制造成本低。

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种仿人双足机器人机械结构。

背景技术

仿人机器人是一种涉及仿生学，动力学，控制理论等多领域高度交叉的综合机器人，其关键技术包含了仿生机构设计，关节驱动设计，协调运动规划，稳定平衡控制等内容。仿人双足机器人具有灵活的运动行走能力和强劲的越障能力，能够适应各种复杂地形，因而能够在多种环境下工作，具有很高学术价值和应用价值。

现在市场上多是身长在30cm到40cm的小型仿人机器人作为科教娱乐产品进入人类生活中，并未以服务型机器人的定位出现。并且现行小型仿人机器人由于体小质轻，通常将足部脚掌设计得足够大即可使其具有很好的稳定性。然而正因为如此，控制算法在小型仿人机器人机械结构上难以体现。因此中大型仿人双足机器人研究具有宽阔的前景。但是具有更多实际社会价值和科研意义的中大型仿人机器人的关键技术仍掌握在少数公司和科研机构手中，并且造价十分昂贵。

实用新型内容

基于此，本实用新型提出一种仿人双足机器人机械结构，该仿人双足机器人结构可划分为头部，上肢，下肢和躯干四个部分。其中，头部(总长约10cm)由颈部关节和头组成，且头部与躯干通过舵机固定支架连接；单上肢(总长约35cm)由肩关节，大臂，肘关节，小臂，腕关节和手部组成，且上肢和躯干通过肩关节翻滚驱动电机传动轴相连接；单下肢(总长约75cm)由髋关节，大腿，膝关节，小腿，踝关节和足部组成，且下肢和躯干通过髋关节翻滚驱动电机传动轴相连接；躯干(总长约30cm)将四肢和头部连接成一个整体，且其内部可安置由控制板，舵机驱动板等组成的电控系统。为降低成本，在上述关节中，除头部，肘关节和腕关节使用小型舵机，其余关节均使用型号为“XJD-X1”的大扭矩铝合金舵机。

头通过颈关节可实现俯仰和偏航两个方向转动，即可实现点头和摇头动作。上肢通过肩关节可实现俯仰和翻滚两个方向转动，肘关节可实现俯仰方向转动，腕关节可实现翻滚转动，结合可实现类人的抬手，举手，前后摇手等动作。下肢通过髋关节可实现俯仰和翻滚两个方向转动，膝关节可实现俯仰转动，踝关节可实现可实现俯仰和翻滚两个方向转动，结合可实现仿人步行动作(包括抬腿，屈膝，调整足部等)。制造成本低，大幅度降低制造成本。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种仿人双足机器人机械结构，其特征在于，包括头、躯干、上肢和下肢；所述头通过颈部活动组件安装在躯干上端，上肢和下肢分别安装在躯干上；

颈部活动组件，包括颈部俯仰关节和颈部翻滚关节，头以及颈部俯仰关节和颈部翻滚关节自上而下依次设置，颈部翻滚关节与躯干相接；颈部俯仰关节和颈部翻滚关节处还对应设有颈部俯仰驱动和颈部转动驱动，分别用于驱动颈部进行左右摆动以及转动操作；

躯干，包括躯干支架、安装在躯干支架内的控制组件以及安装在躯干支架上的肢体驱动组件；所述肢体驱动组件的控制端电性连接安装在躯干支架内的控制组件；所述肢体驱动组件包括肩关节翻滚驱动和髋关节翻滚驱动；肩关节翻滚驱动包括左肩关节翻滚驱动和右肩关节翻滚驱动；所述髋关节翻滚驱动包括左髋关节翻滚驱动和右髋关节翻滚驱动；