本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人,尤其涉及一種新型機(jī)器人。
背景技術(shù):
機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮,又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序,也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng),它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作,例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè),或是危險(xiǎn)的工作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、緊湊、多功能的新型機(jī)器人。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
設(shè)計(jì)一種新型機(jī)器人,包括機(jī)架;所述機(jī)架的頂部設(shè)有臂部機(jī)構(gòu),所述機(jī)架的底部設(shè)有腿部機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選的,所述機(jī)架的頂部設(shè)有一呈U形的支撐件,所述支撐件的底部通過(guò)一支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述機(jī)架上,并在所述支撐軸的端部上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第一舵機(jī)。
優(yōu)選的,所述支撐件的中部設(shè)有一橫桿,所述橫桿的兩端分別通過(guò)一安裝軸承安裝在支撐件的兩個(gè)支撐臂上,在所述橫桿的一端設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)該橫桿轉(zhuǎn)動(dòng)的第二舵機(jī);所述橫桿的中部上設(shè)有第三舵機(jī),所述第三舵機(jī)的動(dòng)力軸上連接有縱向桿,所述縱向桿的頂部上連接有攝像器。
優(yōu)選的,所述臂部機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)手臂,兩個(gè)手臂的結(jié)構(gòu)相同,所述手臂它包括第一臂部舵機(jī),所述第一臂部舵機(jī)通過(guò)一連接板鉸接于所述支撐件的支撐臂端部上,且所述連接板通過(guò)第一臂部銷軸與支撐件的支撐臂鉸接,且所述第一臂部銷軸與所述連接板固定連接,并在所述第一臂部銷軸上連接有用于驅(qū)動(dòng)該第一臂部銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第二臂部舵機(jī);在所述第一臂部舵機(jī)的動(dòng)力軸上連接有第一關(guān)節(jié)件。
優(yōu)選的,還包括第二關(guān)節(jié)件,所述第二關(guān)節(jié)件包括一下拉板,所述下拉板的一端通過(guò)第二臂部銷軸與所述第一關(guān)節(jié)件的頂端鉸接,且所述下拉板與所述第二臂部銷軸固定連接,在所述第二臂部銷軸的端部上還連接有用于驅(qū)動(dòng)該第二臂部銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第三臂部舵機(jī)。
優(yōu)選的,所述第二關(guān)節(jié)還包括第一拉桿、第二拉桿和上拉板,所述第一拉桿的下端與第二臂部銷軸固定連接,所述第一拉桿的上端通過(guò)第三臂部銷軸與上拉板的一端鉸接,所述第二拉桿的上端與上拉板的另一端鉸接,所述第二拉桿的下端與所述下拉板的延伸端鉸接,所述第一拉桿、第二拉桿、上拉板和下拉板構(gòu)成平行四連桿機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選的,還包括第三關(guān)節(jié)件,所述第三關(guān)節(jié)件與所述第三臂部銷軸固定連接,還包括用于驅(qū)動(dòng)所述第三關(guān)節(jié)件轉(zhuǎn)動(dòng)的第四臂部舵機(jī)。
優(yōu)選的,所述述臂部機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置于所述第三關(guān)節(jié)件端部的前臂機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選的,所述腿部機(jī)構(gòu)包括與所述機(jī)架的下端連接的安裝板,還包括兩個(gè)行走腿機(jī)構(gòu),兩個(gè)行走腿機(jī)構(gòu)分別位于安裝板的兩側(cè)下方,且兩個(gè)行走腿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同,所述行走腿機(jī)構(gòu)包括一安裝在安裝板下方的轉(zhuǎn)軸,所述轉(zhuǎn)軸的內(nèi)側(cè)端部與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接,且所述轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng);在所述轉(zhuǎn)軸的外側(cè)端部上連接有尾端與轉(zhuǎn)軸固定連接的連接板。
優(yōu)選的,所述連接板的前端上鉸接有第一拉板,還包括上端與所述安裝板的前側(cè)鉸接的第二拉板,所述第一拉板的前端鉸接于所述第二拉板的中上部。
優(yōu)選的,還包括第三拉板,所述第三拉板的上端鉸接于所述第一拉板靠近中部的尾端上。
優(yōu)選的,還包括第四拉板、第五拉板,所述第二拉板的下端與第四拉板的上端鉸接,所述第三拉板的下端鉸接于所述第四拉板的側(cè)部,且所述第二拉板與第四拉板的鉸接處位于第三拉板與第四拉板的鉸接處的前側(cè);所述第五拉板的上端鉸接于第二拉板靠近中部的下端。
優(yōu)選的,還包括一支撐腿,所述支撐腿的上端設(shè)有一傾斜設(shè)置的受力板,所述第五拉板的下端與所述受力板的上端鉸接,所述第四拉板的下端鉸接于受力板與支撐腿的連接處位置。
優(yōu)選的,所述前臂機(jī)構(gòu)包括一端與所述第三關(guān)節(jié)件的端部連接的三個(gè)緩沖液壓桿;三個(gè)所述緩沖液壓桿呈三角形布設(shè),三個(gè)所述緩沖液壓桿的軸均與一手腕工具夾頭的一端鉸接,所述手腕工具夾頭的另一端上連接有一U型彈簧片。
優(yōu)選的,所述U型彈簧片與所述手腕工具夾頭活動(dòng)連接。
優(yōu)選的,所述支撐腿呈U狀或鉤狀結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的,所述機(jī)架的下端設(shè)有一橫軸,所述橫軸可轉(zhuǎn)動(dòng),且在所述橫軸的一端上連接有第一腿部舵機(jī),在所述橫軸的中部設(shè)有縱向設(shè)置的電機(jī)連接縱軸,所述電機(jī)連接縱軸通過(guò)軸承安裝在安裝板上,且所述安裝板可相對(duì)所述電機(jī)連接縱軸轉(zhuǎn)動(dòng),所述電機(jī)連接縱軸的下端穿過(guò)安裝板位于安裝板的下方,在位于安裝板下方的電機(jī)連接縱軸端部上還設(shè)有第二腿部舵機(jī)。
優(yōu)選的,在所述機(jī)架的前后兩側(cè)分別設(shè)有儲(chǔ)物倉(cāng)和工具箱,所述儲(chǔ)物倉(cāng)上設(shè)有扣蓋。
本實(shí)用新型的有益效果在于:
本設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、緊湊,在應(yīng)用中不僅可以模仿人的行走動(dòng)作,同時(shí)還可以模仿動(dòng)物的爬行動(dòng)作,可應(yīng)用于用于軍事、商業(yè)、個(gè)人等諸多領(lǐng)域中。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的站立狀態(tài)主要結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型中的臂部機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型中的腿部機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型的另一狀態(tài)主要結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型的另一狀態(tài)主要結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本實(shí)用新型的主視狀態(tài)下的主要結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本實(shí)用新型的另一狀態(tài)主要結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:
100、101.行走腿機(jī)構(gòu);
102.連接板;103.第一拉板;104.連接板與轉(zhuǎn)軸的鉸接處;105.第二拉板與安裝板的鉸接處;106.第一拉板與第二拉板的鉸接處;107.第二拉板;108.第三拉板;109.第四拉板;110.第二拉板與第四拉板的鉸接處;111.第五拉板與第二拉板的鉸接處;112.第五拉板;113.第五拉板與受力板的鉸接處;114.受力板;
115、117.支撐腿;
116.第四拉板與支撐腿的鉸接處;118.第三拉板與第一拉板的鉸接處;119.第三拉板與第四拉板的鉸接處;120.轉(zhuǎn)軸;
121、122.驅(qū)動(dòng)電機(jī);
201.安裝板;202.電機(jī)連接縱軸;203.橫軸;204.機(jī)架;
301.工具箱;
302.扣蓋;
303.儲(chǔ)物倉(cāng);
501.支撐軸;502.支撐件;
601.橫桿;602.縱向桿;603.第三舵機(jī);604.攝像器;
700、701.手臂;
702.第一臂部銷軸;703.第一臂部舵機(jī);704.第一關(guān)節(jié)件;705.第二臂部銷軸;706.下拉板;707.第二拉桿;708.第一拉桿;709.第二拉桿的上端與上拉板的鉸接處;710.上拉板;711.第三臂部銷軸;712.第三關(guān)節(jié)件;713.緩沖液壓桿;714手腕工具夾頭;
715、716.U型彈簧片;
717、718.第三臂部舵機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明:
實(shí)施例1:一種新型機(jī)器人,參見(jiàn)圖1至圖7;包括機(jī)架204;所述機(jī)架204的頂部設(shè)有臂部機(jī)構(gòu),所述機(jī)架204的底部設(shè)有腿部機(jī)構(gòu);
本設(shè)計(jì)中的所述機(jī)架204的頂部設(shè)有一呈U形的支撐件502,所述支撐件502的底部通過(guò)一支撐軸501轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述機(jī)架204上,并在所述支撐軸501的端部上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)支撐軸501轉(zhuǎn)動(dòng)的第一舵機(jī),該第一舵機(jī)可以帶動(dòng)支撐軸旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)支撐件502的轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)上部的臂部機(jī)構(gòu)做轉(zhuǎn)身偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
所述的支撐件502的中部設(shè)有一橫桿601,所述橫桿601的兩端分別通過(guò)一安裝軸承安裝在支撐件502的兩個(gè)支撐臂上,還在所述橫桿601的一端設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)該橫桿轉(zhuǎn)動(dòng)的第二舵機(jī);所述橫桿601的中部上設(shè)有第三舵機(jī)603,所述第三舵機(jī)603的動(dòng)力軸上連接有縱向桿602,所述縱向桿602的頂部上連接有攝像器604,通過(guò)上述設(shè)計(jì),其第二舵機(jī)可以帶動(dòng)橫桿轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)攝像器做上下抬頭或低頭的動(dòng)作;而通過(guò)第三舵機(jī)603可以實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)縱向桿的轉(zhuǎn)動(dòng),從而可實(shí)現(xiàn)攝像器做左右的擺頭動(dòng)作。
具體的,本設(shè)計(jì)中的所述臂部機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)手臂700、701,兩個(gè)手臂700、701的結(jié)構(gòu)相同,為便于說(shuō)明和理解,本實(shí)施例以其中一個(gè)手臂為例進(jìn)行說(shuō)明,更為具體的,所述的手臂700、701它包括第一臂部舵機(jī)703,所述第一臂部舵機(jī)03通過(guò)一連接板鉸接于所述支撐件的支撐臂端部上,且所述連接板通過(guò)第一臂部銷軸702與支撐件的支撐臂鉸接,且所述第一臂部銷軸702與所述連接板固定連接,并在所述第一臂部銷軸702上連接有用于驅(qū)動(dòng)該第一臂部銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第二臂部舵機(jī);還在所述第一臂部舵機(jī)的動(dòng)力軸上連接有第一關(guān)節(jié)件704;通過(guò)第二臂部舵機(jī)可依次驅(qū)動(dòng)第一臂部銷及第一關(guān)節(jié)做左右方向上的擺動(dòng)動(dòng)作。
還包括第二關(guān)節(jié)件,本設(shè)計(jì)中的所述第二關(guān)節(jié)件包括一下拉板706,所述下拉板706的一端通過(guò)第二臂部銷軸705與所述第一關(guān)節(jié)件704的頂端鉸接,且所述下拉板706與所述第二臂部銷軸705固定連接,還在所述第二臂部銷軸的端部上還連接有用于驅(qū)動(dòng)該第二臂部銷軸705轉(zhuǎn)動(dòng)的第三臂部舵機(jī)718;所述的第二關(guān)節(jié)還包括第一拉桿708、第二拉桿707和上拉板710,所述第一拉桿708的下端與第二臂部銷軸705固定連接,所述第一拉桿708的上端通過(guò)第三臂部銷軸711與上拉板710的一端鉸接,所述第二拉桿707的上端與上拉板710的另一端鉸接,所述第二拉桿707的下端與所述下拉板706的延伸端鉸接,如圖所示,所述的第一拉桿708、第二拉桿707、上拉板710和下拉板706構(gòu)成平行四連桿機(jī)構(gòu)。
它還包括第三關(guān)節(jié)件712,所述第三關(guān)節(jié)件712與所述第三臂部銷軸711固定連接,還包括用于驅(qū)動(dòng)所述第三關(guān)節(jié)件712轉(zhuǎn)動(dòng)的第四臂部舵機(jī);所述臂部機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置于所述第三關(guān)節(jié)件712端部的前臂機(jī)構(gòu);所述前臂機(jī)構(gòu)包括一端與所述第三關(guān)節(jié)件712的端部連接的三個(gè)緩沖液壓桿713;三個(gè)所述緩沖液壓桿713呈三角形布設(shè),三個(gè)所述緩沖液壓桿的軸均與一手腕工具夾頭714的一端鉸接,所述手腕工具夾頭714的另一端上連接有一U型彈簧片715,本設(shè)計(jì)中的所述U型彈簧片715與所述手腕工具夾頭活動(dòng)連接,且所述U型彈簧片715呈U狀或鉤狀結(jié)構(gòu)。
通過(guò)上述的第三臂部舵機(jī)718可以驅(qū)動(dòng)第一拉桿及下拉版706的擺動(dòng),在下拉板做前后擺動(dòng)時(shí),其第二拉桿向下或向上運(yùn)動(dòng),此過(guò)程中其第三關(guān)節(jié)件做抬臂或落臂的動(dòng)作,而本設(shè)計(jì)的三個(gè)緩沖液壓桿可以對(duì)U型彈簧片所受到的沖擊力進(jìn)行緩沖,同時(shí),通過(guò)臂三個(gè)緩沖液壓桿還可以允許U型彈簧片相對(duì)手腕工具夾頭做一定幅度的左右、前后四個(gè)方向上偏移。
本設(shè)計(jì)中的所述機(jī)架204的下端設(shè)有一橫軸203,所述橫軸203可轉(zhuǎn)動(dòng),且在所述橫軸203的一端上連接有第一腿部舵機(jī),在所述橫軸203的中部設(shè)有縱向設(shè)置的電機(jī)連接縱軸202,所述電機(jī)連接縱軸202通過(guò)軸承安裝在安裝板201上,且所述安裝板201可相對(duì)所述電機(jī)連接縱軸202轉(zhuǎn)動(dòng),所述電機(jī)連接縱軸202的下端穿過(guò)安裝板201位于安裝板201的下方,在位于安裝板201下方的電機(jī)連接縱軸端部上還設(shè)有第二腿部舵機(jī);本設(shè)計(jì)中的所述第一腿部舵機(jī)與機(jī)架固定連接,通過(guò)第一腿部舵機(jī)的動(dòng)力軸轉(zhuǎn)動(dòng)可帶動(dòng)機(jī)架相對(duì)橫軸轉(zhuǎn)動(dòng),此過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)機(jī)架上方的臂部機(jī)構(gòu)做彎腰或抬腰的動(dòng)作;而通過(guò)電機(jī)連接縱軸端部上的第二腿部舵機(jī)可以帶動(dòng)電機(jī)連接縱軸的旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)機(jī)架及上方的臂部機(jī)構(gòu)做轉(zhuǎn)身動(dòng)作;同時(shí),本設(shè)計(jì)還在所述機(jī)架204的前后兩側(cè)分別設(shè)有儲(chǔ)物倉(cāng)303和工具箱301,工具箱301內(nèi)放有工具和用于對(duì)U型彈簧片進(jìn)行更換的工具/機(jī)械抓等部件;所述儲(chǔ)物倉(cāng)上設(shè)有扣蓋302。
本設(shè)計(jì)中的所述腿部機(jī)構(gòu)它包括與所述機(jī)架的204下端連接的安裝板201,還包括兩個(gè)行走腿機(jī)構(gòu)100、101,兩個(gè)行走腿機(jī)構(gòu)100、101分別位于安裝板201的兩側(cè)下方,且兩個(gè)行走腿機(jī)構(gòu)100、101的結(jié)構(gòu)相同,
所述行走腿機(jī)構(gòu)100、101包括一安裝在安裝板201下方的轉(zhuǎn)軸120,所述轉(zhuǎn)軸120的內(nèi)側(cè)端部與驅(qū)動(dòng)電機(jī)121的動(dòng)力輸出軸連接,且所述轉(zhuǎn)軸120可轉(zhuǎn)動(dòng);在所述轉(zhuǎn)軸120的外側(cè)端部上連接有尾端與轉(zhuǎn)軸固定連接的連接板102;本設(shè)計(jì)中的所述連接板102的前端上鉸接有第一拉板103,還包括上端與所述安裝板201的前側(cè)鉸接的第二拉板107,所述第一拉板103的前端鉸接于所述第二拉板107的中上部。
還包括第三拉板108,所述第三拉板108的上端鉸接于所述第一拉板103靠近中部的尾端上;還包括第四拉板109、第五拉板112,所述第二拉板107的下端與第四拉板109的上端鉸接,所述第三拉板108的下端鉸接于所述第四拉板109的側(cè)部,且所述第二拉板與第四拉板的鉸接處110位于第三拉板與第四拉板的鉸接處119的前側(cè);所述第五拉板112的上端鉸接于第二拉板107靠近中部的下端。
還包括一支撐腿115,所述支撐腿115的上端設(shè)有一傾斜設(shè)置的受力板114,所述第五拉板112的下端與所述受力板114的上端鉸接,所述第四拉板109的下端鉸接于受力板114與支撐腿115的連接處位置,所述支撐腿呈U狀或鉤狀結(jié)構(gòu)。
在運(yùn)動(dòng)時(shí),兩腿部機(jī)構(gòu)的支撐腿模仿人的形狀過(guò)程,此時(shí),本機(jī)器人處于站立的狀態(tài),如圖1所示,為便于理解和說(shuō)明,以其中一個(gè)腿部機(jī)構(gòu)的行走過(guò)程為例進(jìn)行說(shuō)明;行走時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)121帶動(dòng)連接板102做圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí),第一拉板與連接板的鉸接處104做做圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí),第一拉板103同時(shí)做前后、上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng),以第一拉板與連接板的鉸接處104做逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)為例進(jìn)行說(shuō)明,可參見(jiàn)圖3,當(dāng)?shù)谝焕迮c連接板的鉸接處向下運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中,其第一拉板103整體將向下偏移,同時(shí)第一拉板103向圖中右側(cè)偏轉(zhuǎn)一定的角度,此過(guò)程中,第二拉板的下端向右移動(dòng),第三拉板向圖中右方運(yùn)動(dòng),此時(shí),第二拉板與第四拉板的鉸接處110向右方運(yùn)行,此時(shí),支撐腿做下腿/落腳的動(dòng)作;而隨著第一拉板與連接板的鉸接處繼續(xù)向上方做逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí),其第一拉板的整體高度將升高,此時(shí),支撐腿做抬腳的動(dòng)作,而在其中一個(gè)支撐腿做抬腳動(dòng)作的同時(shí),其另一個(gè)支撐腿做腿/落腳的動(dòng)作,這樣兩個(gè)支撐腿協(xié)調(diào)性的抬腳—落腳的動(dòng)作可以模仿人的行走過(guò)程。
而在實(shí)施中,通過(guò)第一腿部舵機(jī)的動(dòng)力軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)機(jī)架做彎腰的動(dòng)作可以將臂部機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)U型彈簧片著地,實(shí)現(xiàn)爬行的動(dòng)作,而通過(guò)本設(shè)計(jì)中的支撐腿鉤狀和U型彈簧片的設(shè)計(jì),使得本機(jī)器人還可以實(shí)現(xiàn)攀巖、爬梯的動(dòng)作。
本實(shí)用新型的實(shí)施例公布的是較佳的實(shí)施例,但并不局限于此,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,極易根據(jù)上述實(shí)施例,領(lǐng)會(huì)本實(shí)用新型的精神,并做出不同的引申和變化,但只要不脫離本實(shí)用新型的精神,都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。