TW201406508A - 具有多軸轉動機構之機器人 - Google Patents

Abstract

一種機器人，包含有一第一上臂轉動機構以及一第二上臂轉動機構，該第一上臂轉動機構包含有一關節連接件以及一第一致動件。該關節連接件之一第一端部安裝於一上臂構件內，該第一致動件安裝於一驅幹部構件內且連接於該關節連接件之一第二端部，該第一致動件用來驅動該關節連接件帶動該上臂構件沿一第一軸向轉動。該第二上臂轉動機構包含有一第二致動件、一傳動桿以及一齒輪件。該傳動桿以樞接的方式貫穿該關節連接件之該第一端部而固接於該上臂構件。該齒輪件結合於該傳動桿，該第二致動件用來驅動該齒輪件帶動該上臂構件沿一第二軸向轉動。

Description

具有多軸轉動機構之機器人

本發明關於一種機器人，尤指一種具有多軸轉動機構之機器人。

一般而言，用來展示時裝之模特兒皆只能作為靜態展示用，也就是說，模特兒之肢幹部無法相對其驅幹部自動地調整其相對位置，而僅能就預先擺好的姿勢來展示時裝。因此，習知之用來展示時裝的模特兒無法以肢體動作來展現其所展示之時裝的特點，且需以手動的方式來改變模特兒的姿勢，欠缺使用上的便利性。

本發明提供一種具有多軸轉動機構之機器人，以解決上述問題。

本發明之申請專利範圍揭露一種具有多軸轉動機構之機器人，其包含有一驅幹部構件以及一上臂構件。該上臂構件可轉動地耦接於該驅幹部構件。該機器人另包含有一第一上臂轉動機構，其包含有一關節連接件以及一第一致動件。該關節連接件之一第一端部安裝於該上臂構件內，該第一致動件安裝於該驅幹部構件內且連接於該關節連接件之一第二端部，該第一致動件用來驅動該關節連接件帶動該上臂構件相對該驅幹部構件沿一第一軸向轉動。該機器人另包含有一第二上臂轉動機構，其包含有一第二致動件、一傳動桿、 一齒輪件以及一致動齒輪件。該第二致動件安裝於該上臂構件內，該第二致動件用來產生扭力，該傳動桿以樞接的方式貫穿該關節連接件之該第一端部而固接於該上臂構件。該齒輪件結合於該傳動桿，該致動齒輪件結合於該第二致動件且嚙合於該齒輪件，該致動齒輪件用來傳遞該第二致動件所產生之扭力至該齒輪件，藉以驅動該齒輪件與該傳動桿帶動該上臂構件相對該驅幹部構件沿相異於該第一軸向之一第二軸向轉動。

本發明之申請專利範圍另揭露該齒輪件為一蝸齒輪，且該致動齒輪件為一蝸桿。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一軸向實質上垂直於該第二軸向。

本發明之申請專利範圍另揭露該機器人另包含有一頭部構件以及一頭部轉動機構。該頭部轉動機構用來可轉動地連接該驅幹部構件與該頭部構件，該頭部轉動機構包含有一頭部致動件以及一頭部軸聯器。該頭部致動件安裝於該驅幹部構件內，該頭部軸聯器連接於該頭部構件與該頭部致動件，該頭部軸聯器用來傳遞該頭部致動件所產生之扭力至該頭部構件，藉以驅動該頭部構件轉動。

本發明之申請專利範圍另揭露該機器人另包含有一前臂構件以及前臂轉動機構，其用來可轉動地連接該上臂構件與該前臂構件， 該前臂轉動機構包含有一前臂致動件、一前臂傳動桿、一前臂齒輪件以及一前臂致動齒輪件。該前臂致動件安裝於該上臂構件內，該前臂致動件用來產生扭力。該前臂傳動桿樞接於該上臂構件且固接於該前臂構件，該前臂齒輪件結合於該前臂傳動桿。該前臂致動齒輪件結合於該前臂致動件且嚙合於該前臂齒輪件，該前臂致動齒輪件用來傳遞該前臂致動件所產生之扭力至該前臂齒輪件，藉以驅動該前臂齒輪件與該前臂傳動桿帶動該上臂構件相對該驅幹部構件轉動。

本發明之申請專利範圍另揭露該前臂齒輪件為一蝸齒輪，且該前臂致動齒輪件為一蝸桿。

本發明之申請專利範圍另揭露該機器人另包含有一手部構件以及一手部轉動機構，其用來可轉動地連接該前臂構件與該手部構件，該手部轉動機構包含有一手部致動件以及一手部軸聯器。該手部致動件安裝於該前臂構件內，該手部軸聯器連接於該手部構件與該手部致動件，該手部軸聯器用來傳遞該手部致動件所產生之扭力至該手部構件，藉以驅動該手部構件相對該前臂構件轉動。

本發明之申請專利範圍另揭露該機器人另包含有一腰部構件以及一腰部轉動機構，其用來可轉動地連接該驅幹部構件與該腰部構件，該腰部轉動機構包含有一腰部致動件以及一腰部軸聯器。該腰部致動件安裝於該腰部構件內，該腰部軸聯器連接於該驅幹部構件 與該腰部致動件，該腰部軸聯器用來傳遞該腰部致動件所產生之扭力至該腰部構件，藉以驅動該驅幹部構件相對該腰部構件轉動。

本發明之申請專利範圍另揭露該機器人另包含有一小腿構件、一大腿構件以及一腿部轉動機構。該大腿構件連接於該腰部構件，該腿部轉動機構用來可轉動地連接該大腿構件與該小腿構件，該腿部轉動機構包含有一腿部致動件、一腿部傳動桿、一腿部齒輪件以及一腿部致動齒輪件。該腿部致動件安裝於該大腿構件內，該腿部致動件用來產生扭力。該腿部傳動桿樞接於該大腿構件且固接於該小腿構件，該腿部齒輪件結合於該腿部傳動桿。該腿部致動齒輪件結合於該腿部致動件且嚙合於該腿部齒輪件，該腿部致動齒輪件用來傳遞該腿部致動件所產生之扭力至該腿部齒輪件，藉以驅動該腿部齒輪件與該腿部傳動桿帶動該小腿構件相對該大腿構件轉動。

本發明之申請專利範圍另揭露該腿部齒輪件為一蝸齒輪，且該腿部致動齒輪件為一蝸桿。

本發明之申請專利範圍另揭露該機器人另包含有一操作模組以及一處理模組。該操作模組用來產生一操作指令。該處理模組分別耦接於該第一致動件、該第二致動件與該操作模組，該處理模組用來根據該操作模組所傳來之該操作指令驅動該第一致動件以及該第二致動件執行對應該操作指令之一動作。

本發明之申請專利範圍另揭露該機器人另包含有一音效模組，其耦接於該處理模組，該音效模組用來發出聲波。

本發明之申請專利範圍另揭露該機器人另包含有一感應模組，其耦接於該處理模組，該感應模組用來產生一感應訊號且傳遞該感應訊號至該處理模組，且該處理模組係用來根據該感應訊號驅動該第一致動件、該第二致動件或該音效模組執行對應該感應訊號之一動作。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一轉動機構另包含有一固定件，其用來固定該第一致動件於該驅幹部件上。

本發明之申請專利範圍另揭露該第二轉動機構另包含有一基座，其安裝於該上臂構件內，該基座用來固定該傳動桿、該齒輪件以及該第二致動件於該上臂部件內。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一致動件與該第二致動件分別為一步進馬達。

綜上所述，本發明之機器人具有頭部轉動機構、腰部轉動機構、腿部轉動機構、第一上臂轉動機構、第二上臂轉動機構、前臂轉動機構以及手部轉動機構，上述之轉動機構係用來驅動相對應之機器人的構件，以使機器人可改變姿勢，增加使用上的便利性。此外， 第一上臂轉動機構以及第二上臂轉動機構係可分別驅動機器人的上臂構件沿第一軸向以及第二軸向作動，也就是說，本發明之機器人係具有多軸向轉動機構，以使機器人可執行多軸向的轉動動作。關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖，第1圖為本發明實施例一機器人30之外觀示意圖。如第1圖所示，機器人30包含有一驅幹部構件32、一頭部構件34、一腰部構件36、一大腿構件38、一小腿構件40、一上臂構件42、一前臂構件44以及一手部構件46。頭部構件34與腰部構件36分別安裝於驅幹部構件32上，大腿構件38連接於腰部構件36，小腿構件40安裝於大腿構件38之端部，上臂構件42可轉動地耦接於驅幹部構件32，前臂構件44之兩端分別安裝於上臂構件42與手部構件46。

於此實施例中，本發明之機器人30可為用來展示時裝之模特兒，且上述之機器人30的各構件間皆設置有轉動機構，藉以驅動各構件轉動。藉此，本發明之機器人30便可以肢體動作來展現其所展示之時裝的特點，且機器人30可藉由上述之設置於各構件間的轉動機構來改變姿勢，增加使用上的便利性。以下係分別針對設置於各構件間的轉動機構的結構配置與作用原理作詳細說明。

請參閱第1圖以及第2圖，第2圖為本發明實施例機器人30之局部驅幹部構件32與頭部構件34之元件***示意圖。如第1圖以及第2圖所示，機器人30另包含有一頭部轉動機構48，其用來可轉動地連接驅幹部構件32與頭部構件34。頭部轉動機構48包含有一頭部致動件481，其安裝於驅幹部構件32內。於此實施例中，頭部致動件481可為一步進馬達，其用來產生扭力以驅動頭部構件34轉動，但不受此限。舉例來說，頭部致動件481亦可為一伺服馬達。也就是說，只要是可用來產生扭力之電動馬達元件，均在本發明所保護的範疇內。

此外，頭部轉動機構48另包含有一頭部軸聯器483，其連接於頭部構件34與頭部致動件481。當頭部致動件481啟動時，頭部軸聯器483可用來傳遞頭部致動件481所產生之扭力至頭部構件34，藉以驅動頭部構件34轉動。如此一來，機器人30之頭部構件34便可相對機器人30之驅幹部構件32轉動。而本發明之用來傳遞扭力之元件可不侷限於此實施例中所述。舉例來說，本發明亦可利用一扭力限制器取代頭部軸聯器483。也就是說，只要是可用來傳遞扭力之元件，均在本發明所保護的範疇內。至於採用上述何者之設計，其端視實際需求而定。

請參閱第1圖以及第3圖，第3圖為本發明實施例機器人30之局部驅幹部構件32與腰部構件36之元件***示意圖。如第1圖以及第3圖所示，機器人30另包含有一腰部轉動機構50，其用來可 轉動地連接驅幹部構件32與腰部構件36。腰部轉動機構50包含有一腰部致動件501，其安裝於腰部構件36內。於此實施例中，腰部致動件501可為一步進馬達，其用來產生扭力以驅動驅幹部構件32轉動，但不受此限。舉例來說，腰部致動件501亦可為一伺服馬達。也就是說，只要是可用來產生扭力之電動馬達元件，均在本發明所保護的範疇內。

此外，腰部轉動機構50另包含有一腰部軸聯器503，其連接於驅幹部構件32與腰部致動件501。當腰部致動件501啟動時，腰部軸聯器503可用來傳遞腰部致動件501所產生之扭力至驅幹部構件32，藉以驅動驅幹部構件32轉動。如此一來，機器人30之驅幹部構件32便可相對機器人30之腰部致動件501轉動。而本發明之用來傳遞扭力之元件可不侷限於此實施例中所述。舉例來說，本發明亦可利用一扭力限制器取代腰部軸聯器503。也就是說，只要是可用來傳遞扭力之元件，均在本發明所保護的範疇內。至於採用上述何者之設計，其端視實際需求而定。

請參閱第1圖、第4圖以及第5圖，第4圖為本發明實施例機器人30之局部大腿構件38與局部小腿構件40之內部機構示意圖，第5圖為本發明實施例機器人30之局部大腿構件38與局部小腿構件40之內部機構***示意圖。如第1圖、第4圖以及第5圖所示，機器人30另包含有一腿部轉動機構52，其用來可轉動地連接大腿構件38與小腿構件40。腿部轉動機構52包含有一腿部致動件521， 其安裝於大腿構件38內。腿部致動件521用來產生扭力，藉以作為小腿構件40相對大腿構件38轉動所需的動力來源。於此實施例中，腿部致動件521可為一步進馬達，其用來產生扭力以驅動小腿構件40轉動，但不受此限。舉例來說，腿部致動件521亦可為一伺服馬達。也就是說，只要是可用來產生扭力之電動馬達元件，均在本發明所保護的範疇內。

此外，腿部轉動機構52另包含有一腿部傳動桿523、一腿部齒輪件525以及一腿部致動齒輪件527。腿部傳動桿523樞接於大腿構件38且固接於小腿構件40，腿部齒輪件525結合於腿部傳動桿523，且腿部致動齒輪件527結合於腿部致動件521且嚙合於腿部齒輪件525。當腿部致動件521啟動時，腿部致動件521產生扭力以驅動腿部致動齒輪件527沿腿部致動件521之中心軸轉動。此時，由於腿部致動齒輪件527嚙合於腿部齒輪件525，故腿部致動齒輪件527便可用來傳遞腿部致動件521所產生之扭力至腿部齒輪件525，藉以驅動腿部齒輪件525沿垂直於腿部致動件521之中心軸的軸線(即腿部傳動桿523之中心軸線)轉動。

另外，由於腿部齒輪件525結合於腿部傳動桿523，當腿部齒輪件525被驅動而沿垂直於腿部致動件521之中心軸的軸線(即腿部傳動桿523之中心軸線)轉動時，腿部齒輪件525便可同時驅動腿部傳動桿523，以使腿部傳動桿523帶動小腿構件40相對大腿構件38沿腿部傳動桿523的中心軸線轉動。換言之，藉由上述之腿部 致動齒輪件527與腿部齒輪件525的機構設計，本發明可將腿部致動件521所產生之軸向旋轉動作，轉變為小腿構件40相對大腿構件38之一彎折動作。於此實施例中，腿部齒輪件525為一蝸齒輪，且腿部致動齒輪件527為一蝸桿，但不受此限。換句話說，只要是可用來驅動腿部齒輪件525沿垂直於腿部致動件521之中心軸的軸線(即腿部傳動桿523之中心軸線)轉動的齒輪機構設計，均在本發明所保護的範疇內。

請參閱第1圖以及第6圖，第6圖為本發明實施例機器人30之局部驅幹部構件32與局部上臂構件42之內部機構***示意圖。如第1圖以及第6圖所示，機器人30另包含有一第一上臂轉動機構54以及一第二上臂轉動機構56，第一上臂轉動機構54用來驅動上臂構件42相對驅幹部構件32沿一第一軸向X1轉動，且第二上臂轉動機構56用來驅動上臂構件42相對驅幹部構件32沿相異於第一軸向X1之一第二軸向X2轉動。換句話說，本發明之機器人30的上臂構件42可相對驅幹部構件32沿第一軸向X1或沿第二軸向X2轉動。也就是說，本發明之機器人30係為一具有多軸轉動機構之機器人。於此實施例中，第一軸向X1實質上垂直於第二軸向X2。

請參閱第6圖以及第7圖，第7圖為本發明實施例第一上臂轉動機構54與第二上臂轉動機構56於另一視角之內部機構***示意圖。如第6圖以及第7圖所示，第一上臂轉動機構54包含有一關節連接件541以及一第一致動件543。關節連接件541之一第一端部 P1安裝於上臂構件44內，第一致動件543安裝於驅幹部構件32內且連接於關節連接件541之一第二端部P2。於此實施例中，關節連接件541之第一端部P1為一U字形結構，且關節連接件541之第二端部P2為一套管結構。於組裝第一致動件543與關節連接件541，係將第一致動件543之扭力輸出軸以緊配的方式插設於關節連接件541之第二端部P2(即該套管結構)內，藉以固定第一致動件543之扭力輸出軸與關節連接件541之第二端部P2。

如此一來，當第一致動件543啟動時，第一致動件543所產生的扭力便可驅動關節連接件541沿第一軸向X1(即第一致動件543之扭力輸出軸的軸向)轉動。此時，關節連接件541便可帶動上臂構件42相對驅幹部構件32沿第一軸向X1轉動。換句話說，第一上臂轉動機構54可用來驅動上臂構件42相對驅幹部構件32做一擺動動作。於此實施例中，第一致動件543可為一步進馬達，其用來產生扭力以驅動上臂構件42轉動，但不受此限。舉例來說，第一致動件543亦可為一伺服馬達。也就是說，只要是可用來產生扭力之電動馬達元件，均在本發明所保護的範疇內。

除此之外，如第6圖所示，第一上臂轉動機構54另包含有一固定件545，其用來固定第一致動件543於驅幹部件32上。於此實施例中，固定件545可以鉚合的方式結合於第一致動件543，但不受此限。舉例來說，固定件545亦可以點焊或螺固的方式結合於第一致動件543。換句話說，只要是可用來結合固定件545與第一致動 件543的設計，均在本發明所保護的範疇內。於組裝固定件545與驅幹部件32時，固定件545可以鉚合的方式結合於驅幹部構件32，藉以固定第一致動件543於驅幹部件32上，但不受此限。舉例來說，固定件545亦可以點焊或螺固的方式結合於驅幹部構件32。換句話說，只要是可用來結合固定件545與驅幹部件32的結構設計，均在本發明所保護的範疇內。

如第6圖以及第7圖所示，第二上臂轉動機構56包含有一第二致動件561，其安裝於上臂構件42內。第二致動件561用來產生扭力，藉以作為上臂構件42相對驅幹部構件32轉動所需的動力來源。於此實施例中，第二致動件561可為一步進馬達，其用來產生扭力以驅動上臂構件42轉動，但不受此限。舉例來說，第二致動件561亦可為一伺服馬達。也就是說，只要是可用來產生扭力之電動馬達元件，均在本發明所保護的範疇內。

此外，第二上臂轉動機構56另包含有一傳動桿563、一齒輪件565以及一致動齒輪件567。傳動桿563以樞接的方式貫穿關節連接件541之第二端部P2而固接於上臂構件42，齒輪件565結合於傳動桿563，且致動齒輪件567結合於致動件561且嚙合於齒輪件565。當致動件561啟動時，致動件561產生扭力以驅動致動齒輪件567沿致動件561之中心軸轉動。此時，由於致動齒輪件567嚙合於齒輪件565，故致動齒輪件567便可用來傳遞致動件561所產生之扭力至齒輪件565，藉以驅動齒輪件565沿第二軸向X2(即傳動 桿563之中心軸線)轉動。

另外，由於齒輪件565結合於傳動桿563，當齒輪件565被驅動而沿第二軸向X2(即傳動桿563之中心軸線)轉動時，齒輪件565便可同時驅動傳動桿563，以使傳動桿563帶動上臂構件42相對驅幹部構件32沿第二軸向X2轉動。換言之，藉由上述之致動齒輪件567與齒輪件565的機構設計，本發明可將致動件561所產生之軸向旋轉動作，轉變為上臂構件42相對驅幹部構件32之一開闔動作。於此實施例中，齒輪件565為一蝸齒輪，且致動齒輪件567為一蝸桿，但不受此限。換句話說，只要是可用來驅動齒輪件565沿垂直於致動件561之中心軸的軸線(即傳動桿563之中心軸線)轉動的齒輪機構設計，均在本發明所保護的範疇內。

除此之外，如第6圖以及第7圖所示，第二上臂轉動機構56另包含有一基座569，其安裝於上臂構件42內。於組裝基座569與上臂構件42時，基座569可以卡合的方式結合於上臂構件42，藉以固定傳動桿563、齒輪件565以及第二致動件561於上臂構件42內，但不受此限。舉例來說，基座569亦可以螺固的方式結合於上臂構件42。換句話說，只要是可用來結合基座569與上臂構件42的結構設計，均在本發明所保護的範疇內。

請參閱第1圖、第8圖以及第9圖，第8圖為本發明實施例機器人30之局部上臂構件42與局部前臂構件44之內部機構示意圖， 第9圖為本發明實施例機器人30之局部上臂構件42與局部前臂構件44之內部機構***示意圖。如第1圖、第8圖以及第9圖所示，機器人30另包含有一前臂轉動機構58，其用來可轉動地連接上臂構件42與前臂構件44。前臂轉動機構58包含有一前臂致動件581，其安裝於上臂構件42內。前臂致動件581用來產生扭力，藉以作為前臂構件44相對上臂構件42轉動所需的動力來源。於此實施例中，前臂致動件581可為一步進馬達，其用來產生扭力以驅動前臂構件44轉動，但不受此限。舉例來說，前臂致動件581亦可為一伺服馬達。也就是說，只要是可用來產生扭力之電動馬達元件，均在本發明所保護的範疇內。

此外，前臂轉動機構58另包含有一前臂傳動桿583、一前臂齒輪件585以及一前臂致動齒輪件587。前臂傳動桿583樞接於上臂構件42且固接於前臂構件44，前臂齒輪件585結合於前臂傳動桿583，且前臂致動齒輪件587結合於前臂致動件581且嚙合於前臂齒輪件585。當前臂致動件581啟動時，前臂致動件581產生扭力以驅動前臂致動齒輪件587沿前臂致動件581之中心軸轉動。此時，由於前臂致動齒輪件587嚙合於前臂齒輪件585，故前臂致動齒輪件587便可用來傳遞前臂致動件581所產生之扭力至前臂齒輪件585，藉以驅動前臂齒輪件585沿垂直於前臂致動件581之中心軸的軸線(即前臂傳動桿583之中心軸線)轉動。

另外，由於前臂齒輪件585結合於前臂傳動桿583，當前臂齒 輪件585被驅動而沿垂直於前臂致動件581之中心軸的軸線(即前臂傳動桿583之中心軸線)轉動時，前臂齒輪件585便可同時驅動前臂傳動桿583，以使前臂傳動桿583帶動前臂構件44相對上臂構件42沿前臂傳動桿583的中心軸線轉動。換言之，藉由上述之前臂致動齒輪件587與前臂齒輪件585的機構設計，本發明可將前臂致動件581所產生之軸向旋轉動作，轉變為前臂構件44相對上臂構件42之一彎折動作。於此實施例中，前臂部齒輪件585為一蝸齒輪，且前臂致動齒輪件587為一蝸桿，但不受此限。換句話說，只要是可用來驅動前臂齒輪件585沿垂直於前臂致動件581之中心軸的軸線(即前臂傳動桿583之中心軸線)轉動的齒輪機構設計，均在本發明所保護的範疇內。

請參閱第1圖以及第10圖，第10圖為本發明實施例機器人30之局部前臂構件44與局部手部構件46之元件***示意圖。如第1圖以及第10圖所示，機器人30另包含有一手部轉動機構60，其用來可轉動地連接前臂構件44與手部構件46。手部轉動機構60包含有一手部致動件601，其安裝於前臂構件44內。於此實施例中，手部致動件601可為一步進馬達，其用來產生扭力以驅動手部構件46轉動，但不受此限。舉例來說，手部致動件601亦可為一伺服馬達。也就是說，只要是可用來產生扭力之電動馬達元件，均在本發明所保護的範疇內。

此外，手部轉動機構60另包含有一手部軸聯器603，其連接於 手部構件46與手部致動件601。當手部致動件601啟動時，手部軸聯器603可用來傳遞手部致動件601所產生之扭力至手部構件46，藉以驅動手部構件46轉動。如此一來，機器人30之手部構件46便可相對機器人30之前臂構件44轉動。而本發明之用來傳遞扭力之元件可不侷限於此實施例中所述。舉例來說，本發明亦可利用一扭力限制器取代手部軸聯器603。也就是說，只要是可用來傳遞扭力之元件，均在本發明所保護的範疇內。至於採用上述何者之設計，其端視實際需求而定。

請參閱第11圖，第11圖為本發明實施例機器人30之功能方塊示意圖。如第11圖所示，機器人30另包含有一處理模組62，其分別耦接於頭部致動件481、腰部致動件501、腿部致動件521、第一致動件543、第二致動件561、前臂致動件581以及手部致動件601。此外，機器人30可另包含有一操作模組64，其耦接於處理模組62。使用者可利用操作模組64產生一操作指令，且操作模組64係可將該操作指令傳送至處理模組62。接著，處理模組62便可根據操作模組64所傳來之該操作指令分別驅動頭部致動件481、腰部致動件501、腿部致動件521、第一致動件543、第二致動件561、前臂致動件581以及手部致動件601，藉以分別啟動頭部轉動機構48、腰部轉動機構50、腿部轉動機構52、第一上臂轉動機構54、第二上臂轉動機構56、前臂轉動機構58以及手部轉動機構60。藉此，機器人30便可執行對應該操作指令之一動作，例如改變機器人30的姿勢，藉以增加使用上的便利性。

於此實施例中，操作模組64可為一搖捍，其可設置於機器人30之外部，且該搖捍(即操作模組64)可以有線的方式耦接於處理模組62，但不受此限。舉例來說，該搖捍(即操作模組64)亦可以無線的方式耦接於處理模組62。至於採用上述何者之設計，其端視實際需求而定。而操作模組64可不侷限於此實施例中所述，舉例來說，操作模組64亦可為一鍵盤。換句話說，只要是可用來產生該操作指令之輸入裝置的操作模組64，均在本發明所保護的範疇內。

除此之外，機器人30可另包含有一音效模組66以及一感應模組68。音效模組66與感應模組68分別耦接於處理模組62，音效模組66可用來發出聲波，且感應模組68可用來感測一物件，例如人體等。舉例來說，當使用者靠近機器人30，感應模組68可感測使用者靠近，進而產生一感應訊號且傳遞該感應訊號至處理模組62。此時，處理模組62便可根據該感應訊號驅動頭部致動件481、腰部致動件501、腿部致動件521、第一致動件543、第二致動件561、前臂致動件581、手部致動件601以及音效模組66，藉以執行對應該感應訊號之一動作，例如向使用者打招呼或開始進行服裝展示動作等。

相較於先前技術，本發明之機器人具有頭部轉動機構、腰部轉動機構、腿部轉動機構、第一上臂轉動機構、第二上臂轉動機構、前臂轉動機構以及手部轉動機構，上述之轉動機構係用來驅動相對 應之機器人的構件，以使機器人可改變姿勢，增加使用上的便利性。此外，第一上臂轉動機構以及第二上臂轉動機構係可分別驅動機器人的上臂構件沿第一軸向以及第二軸向作動，也就是說，本發明之機器人係具有多軸向轉動機構，以使機器人可執行多軸向的轉動動作。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

30‧‧‧機器人

32‧‧‧驅幹部構件

34‧‧‧頭部構件

36‧‧‧腰部構件

38‧‧‧大腿構件

40‧‧‧小腿構件

42‧‧‧上臂構件

44‧‧‧前臂構件

46‧‧‧手部構件

48‧‧‧頭部轉動機構

481‧‧‧頭部致動件

483‧‧‧頭部軸聯器

50‧‧‧腰部轉動機構

501‧‧‧腰部致動件

503‧‧‧腰部軸聯器

52‧‧‧腿部轉動機構

521‧‧‧腿部致動件

523‧‧‧腿部傳動桿

525‧‧‧腿部齒輪件

527‧‧‧腿部致動齒輪件

54‧‧‧第一上臂轉動機構

541‧‧‧關節連接件

543‧‧‧第一致動件

545‧‧‧固定件

56‧‧‧第二上臂轉動機構

561‧‧‧第二致動件

563‧‧‧傳動桿

565‧‧‧齒輪件

567‧‧‧致動齒輪件

569‧‧‧基座

58‧‧‧前臂轉動機構

581‧‧‧前臂致動件

583‧‧‧前臂傳動桿

585‧‧‧前臂齒輪件

587‧‧‧前臂致動齒輪件

60‧‧‧手部轉動機構

601‧‧‧手部致動件

603‧‧‧手部軸聯器

62‧‧‧處理模組

64‧‧‧操作模組

66‧‧‧音效模組

68‧‧‧音效模組

X1‧‧‧第一軸向

X2‧‧‧第二軸向

P1‧‧‧第一端部

P2‧‧‧第二端部

第1圖為本發明實施例機器人之外觀示意圖。

第2圖為本發明實施例機器人之局部驅幹部構件與頭部構件之元件***示意圖。

第3圖為本發明實施例機器人之局部驅幹部構件與腰部構件之元件***示意圖。

第4圖為本發明實施例機器人之局部大腿構件與局部小腿構件之內部機構示意圖。

第5圖為本發明實施例機器人之局部大腿構件與局部小腿構件之內部機構***示意圖。

第6圖為本發明實施例機器人之局部驅幹部構件與局部上臂構件之內部機構***示意圖。

第7圖為本發明實施例第一上臂轉動機構與第二上臂轉動機構於另一視角之內部機構***示意圖。

第8圖為本發明實施例機器人之局部上臂構件與局部前臂構件之內部機構示意圖。

第9圖為本發明實施例機器人之局部上臂構件與局部前臂構件之內部機構***示意圖。

第10圖為本發明實施例機器人之局部前臂構件與局部手部構件之元件***示意圖。

第11圖為本發明實施例機器人之功能方塊示意圖。

30‧‧‧機器人

32‧‧‧驅幹部構件

42‧‧‧上臂構件

54‧‧‧第一上臂轉動機構

541‧‧‧關節連接件

543‧‧‧第一致動件

545‧‧‧固定件

56‧‧‧第二上臂轉動機構

561‧‧‧第二致動件

563‧‧‧傳動桿

565‧‧‧齒輪件

569‧‧‧基座

X1‧‧‧第一軸向

X2‧‧‧第二軸向

P1‧‧‧第一端部

P2‧‧‧第二端部

Claims (16)

1. 一種具有多軸轉動機構之機器人，其包含有：一驅幹部構件；一上臂構件，其可轉動地耦接於該驅幹部構件；一第一上臂轉動機構，其包含有：一關節連接件，其一第一端部安裝於該上臂構件內；以及一第一致動件，其安裝於該驅幹部構件內且連接於該關節連接件之一第二端部，該第一致動件用來驅動該關節連接件帶動該上臂構件相對該驅幹部構件沿一第一軸向轉動；以及一第二上臂轉動機構，其包含有：一第二致動件，其安裝於該上臂構件內，該第二致動件用來產生扭力；一傳動桿，其以樞接的方式貫穿該關節連接件之該第一端部而固接於該上臂構件；一齒輪件，其結合於該傳動桿；以及一致動齒輪件，其結合於該第二致動件且嚙合於該齒輪件，該致動齒輪件用來傳遞該第二致動件所產生之扭力至該齒輪件，藉以驅動該齒輪件與該傳動桿帶動該上臂構件相對該驅幹部構件沿相異於該第一軸向之一第二軸向轉動。
2. 如請求項1所述之機器人，其中該齒輪件為一蝸齒輪，且該致動齒輪件為一蝸桿。
3. 如請求項1所述之機器人，其中該第一軸向實質上垂直於該第二軸向。
4. 如請求項1所述之機器人，其另包含有：一頭部構件；以及一頭部轉動機構，其用來可轉動地連接該驅幹部構件與該頭部構件，該頭部轉動機構包含有：一頭部致動件，其安裝於該驅幹部構件內；以及一頭部軸聯器，其連接於該頭部構件與該頭部致動件，該頭部軸聯器用來傳遞該頭部致動件所產生之扭力至該頭部構件，藉以驅動該頭部構件轉動。
5. 如請求項1所述之機器人，其另包含有：一前臂構件；以及一前臂轉動機構，其用來可轉動地連接該上臂構件與該前臂構件，該前臂轉動機構包含有：一前臂致動件，其安裝於該上臂構件內，該前臂致動件用來產生扭力；一前臂傳動桿，其樞接於該上臂構件且固接於該前臂構件；一前臂齒輪件，其結合於該前臂傳動桿；以及一前臂致動齒輪件，其結合於該前臂致動件且嚙合於該前臂齒輪件，該前臂致動齒輪件用來傳遞該前臂致動件所產生 之扭力至該前臂齒輪件，藉以驅動該前臂齒輪件與該前臂傳動桿帶動該上臂構件相對該驅幹部構件轉動。
6. 如請求項5所述之機器人，其中該前臂齒輪件為一蝸齒輪，且該前臂致動齒輪件為一蝸桿。
7. 如請求項5所述之機器人，其另包含有：一手部構件；以及一手部轉動機構，其用來可轉動地連接該前臂構件與該手部構件，該手部轉動機構包含有：一手部致動件，其安裝於該前臂構件內；以及一手部軸聯器，其連接於該手部構件與該手部致動件，該手部軸聯器用來傳遞該手部致動件所產生之扭力至該手部構件，藉以驅動該手部構件相對該前臂構件轉動。
8. 如請求項1所述之機器人，其另包含有：一腰部構件；以及一腰部轉動機構，其用來可轉動地連接該驅幹部構件與該腰部構件，該腰部轉動機構包含有：一腰部致動件，其安裝於該腰部構件內；以及一腰部軸聯器，其連接於該驅幹部構件與該腰部致動件，該腰部軸聯器用來傳遞該腰部致動件所產生之扭力至該腰部構件，藉以驅動該驅幹部構件相對該腰部構件轉動。
9. 如請求項8所述之機器人，其另包含有：一小腿構件；一大腿構件，其連接於該腰部構件；以及一腿部轉動機構，其用來可轉動地連接該大腿構件與該小腿構件，該腿部轉動機構包含有：一腿部致動件，其安裝於該大腿構件內，該腿部致動件用來產生扭力；一腿部傳動桿，其樞接於該大腿構件且固接於該小腿構件；一腿部齒輪件，其結合於該腿部傳動桿；以及一腿部致動齒輪件，其結合於該腿部致動件且嚙合於該腿部齒輪件，該腿部致動齒輪件用來傳遞該腿部致動件所產生之扭力至該腿部齒輪件，藉以驅動該腿部齒輪件與該腿部傳動桿帶動該小腿構件相對該大腿構件轉動。
10. 如請求項9所述之機器人，其中該腿部齒輪件為一蝸齒輪，且該腿部致動齒輪件為一蝸桿。
11. 如請求項1所述之機器人，其另包含有：一操作模組，其用來產生一操作指令；以及一處理模組，其分別耦接於該第一致動件、該第二致動件與該操作模組，該處理模組用來根據該操作模組所傳來之該操作指令驅動該第一致動件以及該第二致動件執行對應該操作指令 之一動作。
12. 如請求項11所述之機器人，其另包含有：一音效模組，其耦接於該處理模組，該音效模組用來發出聲波。
13. 如請求項12所述之機器人，其另包含有：一感應模組，其耦接於該處理模組，該感應模組用來產生一感應訊號且傳遞該感應訊號至該處理模組，且該處理模組係用來根據該感應訊號驅動該第一致動件、該第二致動件或該音效模組執行對應該感應訊號之一動作。
14. 如請求項1所述之機器人，其中該第一轉動機構另包含有：一固定件，其用來固定該第一致動件於該驅幹部件上。
15. 如請求項1所述之機器人，其中該第二轉動機構另包含有：一基座，其安裝於該上臂構件內，該基座用來固定該傳動桿、該齒輪件以及該第二致動件於該上臂部件內。
16. 如請求項1所述之機器人，其中該第一致動件與該第二致動件分別為一步進馬達。