一种运动灵活稳定的机器人关节及具有该关节的机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种运动灵活稳定的机器人关节，包括可发生相对转动的第一组件和第二组件，所述第一组件上固定设置有电机，所述电机连接有减速器，所述减速器设置有输出轴，所述第二组件上固定设置有连接柱，所述连接柱和输出轴通过传动装置连接，所述关节还包括控制装置和用以检测第一组件或第二组件位置的传感器，所述控制装置与所述电机、传感器电连接，通过传动装置连接输出轴与连接柱，可将电机设置在离关节较远的地方，调节更加灵活；采用传动装置连接来替代现有的直接啮合传动，且应用减速器控制输出轴的转速，使传动更加平稳。本实用新型专利技术还提供一种具有上述关节的机器人，髋关节、膝关节、踝关节皆采用该结构，使行走更加灵活稳定。

A flexible and stable robot joint and a robot with the joint

The utility model discloses a flexible joint robot motion stability, including the relative rotation of the first and second components, the first component is fixedly arranged on the motor, wherein the motor is connected with a speed reducer, the reducer is provided with an output shaft, the second component is fixedly arranged on the connecting column. The connector and the output shaft is connected through a transmission device, the joint further comprises a control device and to detect the first sensor component or the second component position, the control device is connected with the electric motor, the sensor, the output shaft and the connecting column through the transmission device is connected, the motor can be set in the far away from the joint where regulation is more flexible; the transmission device is connected directly to replace the existing gear transmission, and reducer is used to control the speed of output shaft, make the transmission more stable. The utility model also provides a robot with the joint, which is used in the hip joint, the knee joint and the ankle joint, so that the walking is more flexible and stable.

【技术实现步骤摘要】
一种运动灵活稳定的机器人关节及具有该关节的机器人
本技术涉及机器人领域，特别是一种运动灵活稳定的机器人关节及具有该关节的机器人。
技术介绍
随着科技的进步，机器人发展越来越迅速，也越来越智能。机器人不只局限在科研层面或玩具层面，越来越多的具有实用价值的机器人应运而生，如用以清洁的机器人等。为更好的满足人们一些更深层次的需求，如购物等，类人机器人受到人们的重视。类人机器人身高与人体相似，且智能程度较高，能够代替人类做一些较深程度的事情，还处于研究试验阶段。现有一些研发的类人机器人关节的结构一般采用齿轮组等结构，这种结构需要传动结构相邻设置，调节不够灵活，且机器人行走的稳定性难以保障。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一，提供一种运动灵活且稳定的机器人关节及具有该关节的机器人。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种运动灵活稳定的机器人关节，包括可发生相对转动的第一组件和第二组件，所述第一组件上固定设置有电机，所述电机设置有输出轴，所述第二组件上固定设置有连接柱，所述连接柱和输出轴通过传动装置连接，所述关节还包括控制装置和用以检测第一组件或第二组件位置的传感器，所述控制装置与所述电机、传感器电连接。进一步的，所述传动装置为传送带。更进一步的，所述传送带的内表面上设置有凸齿，所述连接柱的外表面设置有与所述凸齿配合的凹部。进一步的，所述电机连接有减速器。进一步的，所述第一组件和第二组件铰接连接。更进一步的，所述第一组件设置有安装孔，所述安装孔内安装有轴承，所述第二组件固定设置有转动轴，所述转动轴穿插安装于所述轴承中。更进一步的，所述转动轴与连接柱的轴线重合。本技术的另一方面的技术方案如下：一种具有上述关节的机器人，包括上述的运动灵活稳定的机器人关节。本技术的有益效果是：本技术提供一种运动灵活稳定的机器人关节，通过传动装置连接输出轴与连接柱，可将电机设置在离关节较远的地方，调节更加灵活；采用传动装置连接来替代现有的直接啮合传动，且应用减速器控制输出轴的转速，使传动更加平稳。本技术还提供一种具有上述关节的机器人，髋关节、膝关节、踝关节皆采用上述关节结构，使行走更加灵活稳定。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的关节的结构示意图；图2是本技术的具有该关节的机器人的结构示意图；图3是本技术的肩关节和肘关节的结构示意图；图4是本技术的髋关节、膝关节和踝关节结构示意图。具体实施方式参照图1，本技术的一种运动灵活稳定的机器人关节，包括可发生相对转动的第一组件1和第二组件2，所述第一组件1上固定设置有电机11，所述电机11为整个关节的动作提供动力；所述电机11设置有输出轴12，所述第二组件2上固定设置有连接柱21，所述连接柱21和输出轴12通过传动装置3连接，由于传动装置3的设置，电机11可设置在距离关节较远的位置，更好的复合类人机器人的应用需求，使调节更加灵活，同时，避免了现有直接啮合传动造成的传动不平稳，使机器人行走更加平稳灵活。所述关节还包括控制装置和用以检测第一组件1或第二组件2位置的传感器，所述控制装置与所述电机11、传感器电连接，具体应用时，传感器可实时检测第一组件1或第二组件2的位置，将信号反馈给控制装置，从而控制电机11的动作，电机11带动传动装置3动作，从而实现转动角度的调节。作为一种优选方案，在本实施例中，所述传动装置3为传送带，所述传送带的内表面上设置有凸齿，所述连接柱21的外表面设置有与所述凸齿配合的凹部，利用传动带传动较为平稳的优点，进一步增强机器人行走的稳定性。在其他实施例中，也可采用链传动等其他传动方式。进一步的，所述电机11连接有减速器，所述减速器用以将电机11输出的转速转换成关节的动作所需的转速，使传动更加平稳。进一步的，所述第一组件1和第二组件2铰接连接。本实施例中，所述第一组件1设置有安装孔13，所述安装孔13内安装有轴承，所述第二组件2固定设置有转动轴，所述转动轴穿插安装于所述轴承中，所述转动轴与连接柱21的轴线重合，所述第二组件2通过轴承实现与第一组件1的相对转动，这只是一种优选实施方案，能够保障转动的精度，且可有效保障关节的使用寿命，在其他实施例中，也可采用机械领域内常用的其他的铰接结构来代替。参照图2，本技术还提供一种具有上述关节的机器人，所述机器人的肩关节、肘关节、髋关节、膝关节、踝关节中有若干个采用上述关节结构，使行走更加灵活稳定。作为一种优选实施方案，本实施例中，机器人的上述五个关节皆采用本技术公开的关节结构。参照图3，所述肩关节包括肩8和大臂9，所述肩关节包括两个上述关节结构：一个安装于肩8和大臂9之间，用以调节大臂9相对身体的距离，电机11固定在肩8上，电机11动作带动输出轴12转动，从而通过传动装置3带动连接柱21旋转，进而控制大臂9靠近或远离肩8旋转动作；另一个安装于大臂9上，大臂9上铰接有一个转动轴，电机11固定于大臂9上，通过电机11的旋转来控制大臂的前后旋转。通过这两个关节可实现肩8与大臂9之间的灵活转动。参照图3，所述肘关节包括大臂9和小臂10，所述第一组件1为大臂9，第二组件2为小臂10，电机11动作带动输出轴12转动，从而通过传动装置3带动连接柱21旋转，进而带动小臂10相对大臂9的旋转，实现小臂10的运动，用以实现手臂的弯曲。上述肩关节和肘关节相互配合，可实现机器人的上肢灵活动作。如机器人需要取物时，首先肩关节动作，根据需要将大臂9相对肩8的距离调节好，然后肘关节工作，根据需要将小臂10相对大臂9的距离调节好，最终实现物体的拿取。参照图4，所述髋关节包括髋4和大腿5，所述第一组件1为髋4，第二组件2为大腿5，电机11动作带动输出轴12转动，从而通过传动装置3带动连接柱21旋转，进而带动大腿5相对髋4旋转，实现大腿5的运动，用以摆动大腿5，抬腿迈步，起辅助平衡的作用。进一步的，所述膝关节包括大腿5和小腿6，所述第一组件1为大腿5，第二组件2为小腿6，电机11动作带动输出轴12转动，从而通过传动装置3带动连接柱21旋转，进而带动小腿6相对大腿5的旋转，实现小腿6的运动，主要用于调节重心的高度，改变脚7的着地高度。进一步的，所述踝关节包括小腿6和脚7，所述第一组件1为小腿6，第二组件2为脚7，电机11动作带动输出轴12转动，从而通过传动装置3带动连接柱21旋转，进而带动脚7相对小腿6旋转，实现脚7的运动，主要用于调整与地面的接触状态，保障迈步的平稳。上述髋关节、膝关节和踝关节的相互配合，可实现机器人的下肢的灵活运动。如向前行走时，首先髋关节工作，调整大腿5相对髋4的角度，再者膝关节动作，调整小腿6相对大腿5的角度，最后控制踝关节动作，调整脚7相对小腿6的角度，保障脚7的的平稳着地。三个关节共同配合实现机器人的灵活行走。具体应用时，电机的正反转控制可相应实现机器人的前进和后退，整个过程由传感器检测反馈给控制装置，实时调节各部分的旋转角度，相互配合达到最终的需求。本技术的另一方面的技术方案如下：一种具有上述关节的机器人，包括上述的运动灵活稳定的机器人关节。包括运用到肩关节、肘关节、腕关节、髋关节、膝关节和踝关节。通过电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动灵活稳定的机器人关节，包括可发生相对转动的第一组件(1)和第二组件(2)，其特征在于：所述第一组件(1)上固定设置有电机(11)，所述电机(11)设置有输出轴(12)，所述第二组件(2)上固定设置有连接柱(21)，所述连接柱(21)和输出轴(12)通过传动装置(3)连接，所述关节还包括控制装置和用以检测第一组件(1)或第二组件(2)位置的传感器，所述控制装置与所述电机(11)、传感器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种运动灵活稳定的机器人关节，包括可发生相对转动的第一组件(1)和第二组件(2)，其特征在于：所述第一组件(1)上固定设置有电机(11)，所述电机(11)设置有输出轴(12)，所述第二组件(2)上固定设置有连接柱(21)，所述连接柱(21)和输出轴(12)通过传动装置(3)连接，所述关节还包括控制装置和用以检测第一组件(1)或第二组件(2)位置的传感器，所述控制装置与所述电机(11)、传感器电连接。2.根据权利要求1所述的一种运动灵活稳定的机器人关节，其特征在于：所述传动装置(3)为传送带。3.根据权利要求2所述的一种运动灵活稳定的机器人关节，其特征在于：所述传送带的内表面上设置有凸齿，所述连接柱(21)的外表面设置有与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国彬，
申请(专利权)人：黄国彬，
类型：新型
国别省市：广东,44