CN220128801U - 一种仿人机器人腰部机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于仿人机器人技术领域，尤其涉及一种仿人机器人腰部机构，包括腰板和设置在腰板外部的翻转机构，所述翻转机构包括滑动组件、第一连接组件和第二连接组件；所述滑动组件包括工作电机、螺纹杆、连接滑块和限位槽，所述腰板的外壁固定连接有工作电机，所述工作电机的输出端安装有螺纹杆，通过设置连接滑块，连接滑块滑动通过第一连杆带动机身连板转动，机身连板转动带动机身框架同步转动，同时，连接滑块滑动通过第二连杆带动髋部连板转动，通过髋部连板和机身连板相对转动，实现对腰板的翻转操作，同时，通过设置第一连杆和第二连杆，实现腰板转动时对机身框架的支撑操作，避免机身框架发生倾倒。

Description

一种仿人机器人腰部机构

技术领域

本实用新型属于仿人机器人技术领域，尤其涉及一种仿人机器人腰部机构。

背景技术

仿人机器人是机器人发展的主要方向，由于仿人机器人具有人类的外观特征，因而可以适应人类的生活和工作环境，代替人类完成各种作业，它不仅可以在有辐射、粉尘、有毒的环境中代替人们作业，而且可以在康复医学上形成动力型假肢，协助瘫痪病人实现行走的梦想，将来它可以在医疗、生物技术、教育、救灾、海洋开发、机器维修、交通运输、农林水产等多个领域得到广泛应用，为了使得仿人机器人的腰部动作更加协调。

现有的仿人机器人腰部机构在使用时，一般由各自独立的电机和齿轮组对腰部进行竖直翻转，但是，在腰部竖直翻转时，腰部上下端未进行支撑，导致腰部容易发生倾倒，鉴于此，我们提出一种仿人机器人腰部机构。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种仿人机器人腰部机构，达到对腰部上下端的支撑效果。

有鉴于此，本实用新型提供一种仿人机器人腰部机构，包括腰板和设置在腰板外部的翻转机构，所述翻转机构包括滑动组件、第一连接组件和第二连接组件；

所述滑动组件包括工作电机、螺纹杆、连接滑块和限位槽，所述腰板的外壁固定连接有工作电机，所述工作电机的输出端安装有螺纹杆,所述螺纹杆转动连接于腰板，所述螺纹杆的外壁螺纹连接有连接滑块，所述连接滑块与腰板的连接部位设置有限位槽；

所述第一连接组件包括第一连杆、机身连板和机身框架，所述连接滑块的顶端旋接有第一连杆，所述第一连杆的顶端旋接有机身连板，所述机身连板的顶端固定连接有机身框架；

所述第二连接组件包括第二连杆、髋部连板和旋转框架，所述连接滑块的底端旋接有第二连杆，所述第二连杆的底端旋接有髋部连板，所述髋部连板的底端旋接有旋转框架。

基于上述结构，连接滑块滑动通过第一连杆带动机身连板转动，机身连板转动带动机身框架同步转动，同时，连接滑块滑动通过第二连杆带动髋部连板转动，通过髋部连板和机身连板相对转动，实现对腰板的翻转操作，同时通过设置第一连杆和第二连杆，实现腰板转动时对机身框架的支撑操作，避免机身框架发生倾倒。

优选的，所述旋转框架的内壁固定连接有旋转电机，所述旋转电机的输出端安装有主动齿轮，所述主动齿轮的啮合面啮合有与旋转框架内壁旋接的从动齿轮，所述从动齿轮与髋部连板为固定连接，所述旋转框架的内壁位于旋转电机一侧固定连接有定位框架，所述定位框架的内壁固定连接有定位弹簧，所述定位弹簧的顶端固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的顶端固定连接有升降齿盘，所述升降齿盘的顶端卡合有与从动齿轮底端固定连接的旋转齿盘，所述旋转框架的底端固定连接有髋板，实现对主动齿轮转动后的定位操作，避免腰板在工作时发生相对转动。

优选的，所述连接滑块通过螺纹杆与限位槽之间构成滑动结构，实现对连接滑块稳定滑动的控制操作。

优选的，所述机身连板通过连接滑块和第一连杆与腰板之间构成旋转结构，实现机身框架与腰板相对转动的控制操作。

优选的，所述第一连杆和第二连杆关于连接滑块相对称，实现腰板转动时对机身框架的支撑操作，避免机身框架发生倾倒。

优选的，所述髋部连板通过连接滑块和第二连杆与腰板之间构成旋转结构，实现髋部连板与腰板相对转动的控制操作。

优选的，所述髋部连板通过主动齿轮和从动齿轮与旋转框架之间构成旋转结构，实现对腰板水平转动的控制操作。

优选的，所述旋转齿盘通过升降齿盘和定位弹簧与旋转框架之间构成定位结构，实现对主动齿轮转动后的定位操作。

本实用新型的有益效果是：

1.该仿人机器人腰部机构通过设置升降齿盘和旋转齿盘，主动齿轮转动通过与从动齿轮相啮合带动髋部连板顶端的腰板转动，在转动结束后，定位弹簧通过自身弹力带动伸缩杆顶端的升降齿盘竖直升降，升降齿盘升降至与旋转齿盘相卡合，实现对主动齿轮转动后的定位操作，避免腰板在工作时发生相对转动。

2.该仿人机器人腰部机构通过设置连接滑块，连接滑块滑动通过第一连杆带动机身连板转动，机身连板转动带动机身框架同步转动，同时，连接滑块滑动通过第二连杆带动髋部连板转动，通过髋部连板和机身连板相对转动，实现对腰板的翻转操作，同时，通过设置第一连杆和第二连杆，实现腰板转动时对机身框架的支撑操作，避免机身框架发生倾倒。

附图说明

图1为本实用新型中的整体结构示意图；

图2为本实用新型中的腰板剖视结构示意图；

图3为本实用新型中的旋转框架结构示意图；

图4为本实用新型中的升降齿盘和旋转齿盘结构示意图。

图中标记表示为：

1、腰板；2、工作电机；3、螺纹杆；4、连接滑块；5、限位槽；6、第一连杆；7、机身连板；8、机身框架；9、第二连杆；10、髋部连板；11、旋转框架；12、旋转电机；13、主动齿轮；14、从动齿轮；15、定位框架；16、定位弹簧；17、伸缩杆；18、升降齿盘；19、旋转齿盘；20、髋板。

具体实施方式

以下结合附图1-图4对本申请作进一步详细说明。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

本申请实施例公开一种仿人机器人腰部机构，包括腰板1和设置在腰板1外部的翻转机构，翻转机构包括滑动组件、第一连接组件和第二连接组件；

滑动组件包括工作电机2、螺纹杆3、连接滑块4和限位槽5，腰板1的外壁固定连接有工作电机2，工作电机2的输出端安装有螺纹杆3，螺纹杆3的外壁螺纹连接有连接滑块4，所述螺纹杆3转动连接于腰板1，连接滑块4与腰板1的连接部位设置有限位槽5；

第一连接组件包括第一连杆6、机身连板7和机身框架8，连接滑块4的顶端旋接有第一连杆6，第一连杆6的顶端旋接有机身连板7，机身连板7的顶端固定连接有机身框架8；

第二连接组件包括第二连杆9、髋部连板10和旋转框架11，连接滑块4的底端旋接有第二连杆9，第二连杆9的底端旋接有髋部连板10，髋部连板10的底端旋接有旋转框架11。

基于上述结构，工作电机2工作通过螺纹杆3带动连接滑块4沿限位槽5的外壁滑动，连接滑块4滑动通过第一连杆6带动机身连板7转动，机身连板7转动带动机身框架8同步转动，同时，连接滑块4滑动通过第二连杆9带动髋部连板10转动，通过髋部连板10和机身连板7相对转动，实现对腰板1的翻转操作，同时通过设置第一连杆6和第二连杆9，实现腰板1转动时对机身框架8的支撑操作，避免机身框架8发生倾倒。

在其中一个实施例中，旋转框架11的内壁固定连接有旋转电机12，旋转电机12的输出端安装有主动齿轮13，主动齿轮13的啮合面啮合有与旋转框架11内壁旋接的从动齿轮14，从动齿轮14与髋部连板10为固定连接，旋转框架11的内壁位于旋转电机12一侧固定连接有定位框架15，定位框架15的内壁固定连接有定位弹簧16，定位弹簧16的顶端固定连接有伸缩杆17，伸缩杆17的顶端固定连接有升降齿盘18，升降齿盘18的顶端卡合有与从动齿轮14底端固定连接的旋转齿盘19，旋转框架11的底端固定连接有髋板20。

本实施例中，旋转电机12工作带动主动齿轮13转动，主动齿轮13转动通过与从动齿轮14相啮合带动髋部连板10顶端的腰板1转动，在转动结束后，定位弹簧16通过自身弹力带动伸缩杆17顶端的升降齿盘18竖直升降，升降齿盘18升降至与旋转齿盘19相卡合，实现对主动齿轮13转动后的定位操作，避免腰板1在工作时发生相对转动。

在其中一个实施例中，连接滑块4通过螺纹杆3与限位槽5之间构成滑动结构。

本实施例中，工作电机2工作通过螺纹杆3带动连接滑块4沿限位槽5的外壁滑动，实现对连接滑块4稳定滑动的控制操作。

在其中一个实施例中，机身连板7通过连接滑块4和第一连杆6与腰板1之间构成旋转结构。

本实施例中，连接滑块4滑动通过第一连杆6带动机身连板7转动，机身连板7转动带动机身框架8同步转动，实现机身框架8与腰板1相对转动的控制操作。

在其中一个实施例中，第一连杆6和第二连杆9关于连接滑块4相对称。

本实施例中，通过设置第一连杆6和第二连杆9，实现腰板1转动时对机身框架8的支撑操作，避免机身框架8发生倾倒。

在其中一个实施例中，髋部连板10通过连接滑块4和第二连杆9与腰板1之间构成旋转结构。

本实施例中，连接滑块4滑动通过第二连杆9带动髋部连板10转动，实现髋部连板10与腰板1相对转动的控制操作。

在其中一个实施例中，髋部连板10通过主动齿轮13和从动齿轮14与旋转框架11之间构成旋转结构。

本实施例中，旋转电机12工作带动主动齿轮13转动，主动齿轮13转动通过与从动齿轮14相啮合带动髋部连板10顶端的腰板1转动，实现对腰板1水平转动的控制操作。

在其中一个实施例中，旋转齿盘19通过升降齿盘18和定位弹簧16与旋转框架11之间构成定位结构。

本实施例中，定位弹簧16通过自身弹力带动伸缩杆17顶端的升降齿盘18竖直升降，升降齿盘18升降至与旋转齿盘19相卡合，实现对主动齿轮13转动后的定位操作。

本实施例的仿人机器人腰部机构在使用时，首先，对腰板1进行旋转操作，旋转电机12工作带动主动齿轮13转动，主动齿轮13转动通过与从动齿轮14相啮合带动髋部连板10顶端的腰板1转动，在转动结束后，定位弹簧16通过自身弹力带动伸缩杆17顶端的升降齿盘18竖直升降，升降齿盘18升降至与旋转齿盘19相卡合，实现对主动齿轮13转动后的定位操作，避免腰板1在工作时发生相对转动。

最后，工作电机2工作通过螺纹杆3带动连接滑块4沿限位槽5的外壁滑动，连接滑块4滑动通过第一连杆6带动机身连板7转动，机身连板7转动带动机身框架8同步转动，同时，连接滑块4滑动通过第二连杆9带动髋部连板10转动，通过髋部连板10和机身连板7相对转动，实现对腰板1的翻转操作，同时通过设置第一连杆6和第二连杆9，实现腰板1转动时对机身框架8的支撑操作，避免机身框架8发生倾倒。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种仿人机器人腰部机构，包括腰板(1)和设置在腰板(1)外部的翻转机构，其特征在于：所述翻转机构包括滑动组件、第一连接组件和第二连接组件；

所述滑动组件包括工作电机(2)、螺纹杆(3)、连接滑块(4)和限位槽(5)，所述腰板(1)的外壁固定连接有工作电机(2)，所述工作电机(2)的输出端安装有螺纹杆(3),所述螺纹杆(3)转动连接于腰板(1)，所述螺纹杆(3)的外壁螺纹连接有连接滑块(4)，所述连接滑块(4)与腰板(1)的连接部位设置有限位槽(5)；

所述第一连接组件包括第一连杆(6)、机身连板(7)和机身框架(8)，所述连接滑块(4)的顶端旋接有第一连杆(6)，所述第一连杆(6)的顶端旋接有机身连板(7)，所述机身连板(7)的顶端固定连接有机身框架(8)；

所述第二连接组件包括第二连杆(9)、髋部连板(10)和旋转框架(11)，所述连接滑块(4)的底端旋接有第二连杆(9)，所述第二连杆(9)的底端旋接有髋部连板(10)，所述髋部连板(10)的底端旋接有旋转框架(11)。

2.根据权利要求1所述的仿人机器人腰部机构，其特征在于：所述旋转框架(11)的内壁固定连接有旋转电机(12)，所述旋转电机(12)的输出端安装有主动齿轮(13)，所述主动齿轮(13)的啮合面啮合有与旋转框架(11)内壁旋接的从动齿轮(14)，所述从动齿轮(14)与髋部连板(10)为固定连接，所述旋转框架(11)的内壁位于旋转电机(12)一侧固定连接有定位框架(15)，所述定位框架(15)的内壁固定连接有定位弹簧(16)，所述定位弹簧(16)的顶端固定连接有伸缩杆(17)，所述伸缩杆(17)的顶端固定连接有升降齿盘(18)，所述升降齿盘(18)的顶端卡合有与从动齿轮(14)底端固定连接的旋转齿盘(19)，所述旋转框架(11)的底端固定连接有髋板(20)。

3.根据权利要求1所述的仿人机器人腰部机构，其特征在于：所述连接滑块(4)通过螺纹杆(3)与限位槽(5)之间构成滑动结构。

4.根据权利要求1所述的仿人机器人腰部机构，其特征在于：所述机身连板(7)通过连接滑块(4)和第一连杆(6)与腰板(1)之间构成旋转结构。

5.根据权利要求1所述的仿人机器人腰部机构，其特征在于：所述第一连杆(6)和第二连杆(9)关于连接滑块(4)相对称。

6.根据权利要求1所述的仿人机器人腰部机构，其特征在于：所述髋部连板(10)通过连接滑块(4)和第二连杆(9)与腰板(1)之间构成旋转结构。

7.根据权利要求2所述的仿人机器人腰部机构，其特征在于：所述髋部连板(10)通过主动齿轮(13)和从动齿轮(14)与旋转框架(11)之间构成旋转结构。

8.根据权利要求2所述的仿人机器人腰部机构，其特征在于：所述旋转齿盘(19)通过升降齿盘(18)和定位弹簧(16)与旋转框架(11)之间构成定位结构。