[实用新型]拟人机器人的双自由度大腿组件及拟人机器人

说明书

本实用新型公开了一种拟人机器人的双自由度大腿组件，包括右大腿Z轴旋转主结构件，右大腿Z轴旋转主结构件的下部固定套设有大腿输出齿轮，大腿输出齿轮通过大腿Z轴齿轮组连接大腿驱动电机；所述大腿输出齿轮设置于右大腿齿轮箱体内；右大腿齿轮箱体的上端空套于右大腿Z轴旋转主结构件的下部，右大腿齿轮箱体的下端固定连接右大腿骨架的上端。本实用新型具有上段旋转自由度和下段旋转自由度，上段旋转自由度能够使双自由度髋关节具有Z向旋转自由度，而下段旋转自由度则能够实现大腿的旋转动作。本实用新型还公开了一种具有该双自由度大腿组件的拟人机器人。

技术领域

本实用新型涉及一种拟人机器人的零件，具体涉及一种拟人机器人的双自由度大腿组件。本实用新型还涉及一种具有该双自由度大腿组件的拟人机器人。

背景技术

随着技术的飞速发展，拟人机器人代表了机器人领域中的最高水平。由于拟人机器人能够模仿人类的动作，因此其可以真正代替人类去完成各种工作，如在高危、高温的工作环境中工作，以彻底改变人类的工作和生活方式。

要使拟人机器人完成人类的动作，就要求拟人机器人具有人类一样灵活的关节。人体主要的大关节有髋关节、肩关节、肘关节、膝关节、踝关节等。而机器人关节的主要任务是完成旋转动作，包括如绕X轴方向的旋转，绕Y轴方向的旋转以及绕Z轴方向的旋转。现有的机器人关节的旋转动作一般采用舵机完成，舵机的优点是控制精度高，但却只具有一个自由度。而人体各关节至少有两个自由度，这就需要在同一关节处使用两个甚至三个舵机，由于舵机是独立于机器人的身体骨架的，舵机的个数增加，必然导致关节的长度增大，身体的刚度则随之变差。为保持机器人身体的稳定性，只能增大舵机的功率，舵机本身的尺寸随之增大，又进一步导致关节变得更长，身体的刚度更差。

因此，采用舵机的拟人机器人只能作为玩具，不能真正完成人类的动作而代替人类去工作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种拟人机器人的双自由度大腿组件，它可以实现两个自由度的Z向旋转运动而无需额外增加大腿的长度。

为解决上述技术问题，本实用新型拟人机器人的双自由度大腿组件的技术解决方案为：

包括大腿Z轴旋转主结构件8-2，大腿Z轴旋转主结构件8-2的下部固定套设有大腿输出齿轮8-3，大腿输出齿轮8-3通过大腿Z轴齿轮组8-7连接大腿驱动电机8-8；所述大腿输出齿轮8-3设置于大腿齿轮箱体8-4内；大腿齿轮箱体8-4的上端空套于大腿Z轴旋转主结构件8-2的下部，大腿齿轮箱体8-4的下端固定连接大腿骨架8-10的上端。

在另一实施例中，所述大腿Z轴旋转主结构件8-2的末端连接大腿滑销8-5；大腿Z轴旋转主结构件8-2的末端形成有滑片，大腿滑销8-5固定连接大腿骨架盖8-6；大腿Z轴旋转主结构件8-2的滑片与大腿滑销8-5的滑槽相配合。

在另一实施例中，所述大腿Z轴旋转主结构件8-2的滑片和大腿滑销8-5的滑槽上分别形成有周向运动限位块。

在另一实施例中，所述大腿Z轴旋转主结构件8-2固定连接大腿后壳8-1，大腿Z轴旋转主结构件8-2与大腿后壳8-1组成大腿上段。

在另一实施例中，所述大腿骨架8-10固定连接大腿骨架盖8-6，大腿骨架8-10与大腿骨架盖8-6组成大腿下段。

在另一实施例中，所述大腿驱动电机8-8的输出轴通过小齿轮与大腿Z轴齿轮组8-7的输入齿轮相啮合，大腿Z轴齿轮组8-7的输出齿轮与所述大腿输出齿轮8-3相啮合。

在另一实施例中，所述大腿骨架8-10的上端作为大腿驱动电机8-8的电机支架，大腿驱动电机8-8固定设置于大腿骨架8-10内。

在另一实施例中，所述大腿滑销8-5上固定设置有霍尔传感器，该霍尔传感器与大腿Z轴旋转主结构件8-2末端的磁铁相对应。