一種三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及仿生機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)、控制技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及仿生技術(shù)的發(fā)展，視覺(jué)仿生研究日益受到重視，成為前沿交叉學(xué)科的研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)有的視覺(jué)仿生研究主要集中在仿生眼睛上，盡管仿生眼睛能實(shí)現(xiàn)三自由度，但是在視覺(jué)過(guò)程中，仿生眼睛只能實(shí)現(xiàn)小范圍視野調(diào)整，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)大范圍視野調(diào)整。
[0003]人的頸脖子肌肉繁多，按功能控制頭部運(yùn)動(dòng)的肌肉主要有:胸鎖乳突肌，前斜角肌，中斜角肌，后斜角肌，小斜角肌，斜方肌，頭半棘肌，頸半棘肌，頭最長(zhǎng)肌，頭夾肌，頸夾肌等。在頸脖子靜止的情況下，人眼左右、上下轉(zhuǎn)動(dòng)角度為100度左右，旋轉(zhuǎn)最大角度13度左右，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大范圍的運(yùn)動(dòng)角度。而在頸脖子的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，人眼可以跟隨頸脖子的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)大范圍的調(diào)整視野。因此，對(duì)于仿生頸部的研究也是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種體積小巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明提供了一種三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)，包括:
[0006]底座，其上安裝有支架托臺(tái)；
[0007]仿生頸部，其為球形腔，且固定安裝在所述支架托臺(tái)，所述仿生頸部周向上均勻安裝有第一支架、第二支架和第三支架，所述第一支架、所述第二支架和所述第三支架連接交匯于所述仿生頸部的球心處；
[0008]第一伺服電機(jī)，其與所述第一支架連接；
[0009]第二伺服電機(jī)，其與所述第二支架連接；
[0010]第三伺服電機(jī)，其與所述第三支架連接。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述仿生頸部在所述第一伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下上下運(yùn)動(dòng)。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述仿生頸部在所述第二伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述仿生頸部在所述第三伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下側(cè)曲運(yùn)動(dòng)。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，還包括第一支架托、第二支架托和第三支架托，所述第一支架托位于所述第一支架和所述第一伺服電機(jī)之間，所述第二支架托位于所述第二支架和所述第二伺服電機(jī)之間，所述第三支架托位于所述第三支架和所述第三伺服電機(jī)之間。
[0015]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，還包括三軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述第一伺服電機(jī)、所述第二伺服電機(jī)和所述第三伺服電機(jī)均與所述三軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，可實(shí)現(xiàn)側(cè)曲運(yùn)動(dòng)自由度、搖擺運(yùn)動(dòng)自由度和俯仰運(yùn)動(dòng)自由度。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中，
[0019]1、底座；2、支架托臺(tái)；3、仿生頸部；41、第一支架；42、第二支架；51、第一伺服電機(jī)；52、第二伺服電機(jī)；53、第三伺服電機(jī)；61、第一支架托；62、第二支架托。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的一種三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)，包括底座1、支架托臺(tái)2、仿生頸部3、三個(gè)支架、三個(gè)伺服電機(jī)、三個(gè)支架托和一個(gè)三軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。三個(gè)支架包括第一支架41、第二支架42和第三支架。三個(gè)伺服電機(jī)包括第一伺服電機(jī)51、第二伺服電機(jī)52和第三伺服電機(jī)53。三個(gè)支架托包括第一支架托61、第二支架托62和第三支架托。
[0022]底座I上安裝有支架托臺(tái)2。仿生頸部3為球形腔，且固定安裝在支架托臺(tái)2。仿生頸部3周向上均勻安裝有第一支架41、第二支架42和第三支架，第一支架41、第二支架42和第三支架連接交匯于仿生頸部3的球心處。第一伺服電機(jī)51與第一支架41連接，第二伺服電機(jī)52與第二支架42連接，第三伺服電機(jī)53與第三支架連接。第一支架托61位于第一支架41和第一伺服電機(jī)51之間，用于固定第一伺服電機(jī)51。第二支架托62位于第二支架42和第二伺服電機(jī)52之間，用于固定第二伺服電機(jī)52。第三支架托位于第三支架和第三伺服電機(jī)53之間，用于固定第三伺服電機(jī)53。
[0023]第一伺服電機(jī)51、第二伺服電機(jī)52和第三伺服電機(jī)53均與一個(gè)三軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，該三軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)第一伺服電機(jī)51、第二伺服電機(jī)52和第三伺服電機(jī)53的運(yùn)動(dòng)。在第一伺服電機(jī)51、第二伺服電機(jī)52和第三伺服電機(jī)53的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)下，該仿生頸部機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)三自由度運(yùn)動(dòng)。仿生頸部3在第一伺服電機(jī)51的驅(qū)動(dòng)下上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)俯仰運(yùn)動(dòng)自由度。仿生頸部3在第二伺服電機(jī)52的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)搖擺運(yùn)動(dòng)自由度。仿生頸部3在第三伺服電機(jī)53的驅(qū)動(dòng)下側(cè)曲運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)側(cè)曲運(yùn)動(dòng)自由度。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括: 底座(I)，其上安裝有支架托臺(tái)(2); 仿生頸部(3)，其為球形腔，且固定安裝在所述支架托臺(tái)(2)，所述仿生頸部(3)周向上均勻安裝有第一支架(41)、第二支架(42)和第三支架，所述第一支架(41)、所述第二支架(42)和所述第三支架連接交匯于所述仿生頸部(3)的球心處； 第一伺服電機(jī)(51)，其與所述第一支架(41)連接； 第二伺服電機(jī)(52)，其與所述第二支架(42)連接； 第三伺服電機(jī)(53)，其與所述第三支架連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述仿生頸部(3)在所述第一伺服電機(jī)(51)的驅(qū)動(dòng)下上下運(yùn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述仿生頸部(3)在所述第二伺服電機(jī)(52)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述仿生頸部(3)在所述第三伺服電機(jī)(53)的驅(qū)動(dòng)下側(cè)曲運(yùn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括第一支架托(61)、第二支架托(62)和第三支架托，所述第一支架托￠1)位于所述第一支架(41)和所述第一伺服電機(jī)(51)之間，所述第二支架托￠2)位于所述第二支架(42)和所述第二伺服電機(jī)(52)之間，所述第三支架托位于所述第三支架和所述第三伺服電機(jī)(53)之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括三軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述第一伺服電機(jī)(51)、所述第二伺服電機(jī)(52)和所述第三伺服電機(jī)(53)均與所述三軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種三自由度仿生頸部機(jī)構(gòu)，包括：底座，其上安裝有支架托臺(tái)；仿生頸部，其為球形腔，且固定安裝在所述支架托臺(tái)，所述仿生頸部周向上均勻安裝有第一支架、第二支架和第三支架，所述第一支架、所述第二支架和所述第三支架連接交匯于所述仿生頸部的球心處；第一伺服電機(jī)，其與所述第一支架連接；第二伺服電機(jī)，其與所述第二支架連接；第三伺服電機(jī)，其與所述第三支架連接。本發(fā)明的有益效果為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，可實(shí)現(xiàn)側(cè)曲運(yùn)動(dòng)自由度、搖擺運(yùn)動(dòng)自由度和俯仰運(yùn)動(dòng)自由度。
【IPC分類】A61F2/50
【公開(kāi)號(hào)】CN105147421
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510470763
【發(fā)明人】劉培志, 趙小川, 陳曉鵬, 施建昌, 孔小梅, 錢毅, 王晉華, 李陳, 劉珊, 李林
【申請(qǐng)人】中國(guó)兵器工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究所
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月4日