一种仿形机器人制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种仿形机器人，包括：机器人头部组件，包括三组基于电动驱动的传动机构，其中所述基于电动驱动的传动机构用于控制机器人头部组件进行前后、左右及旋转运动；机器人手臂组件，包括基于电动驱动和气动肌腱驱动组合驱动的大臂关节、肘部关节及手腕关节，用于根据控制指令完成相应动作；机器人腰部组件，包括三组基于电动驱动的传动机构，其中所述基于电动驱动的传动机构用于控制机器人腰部组件进行前后、左右及旋转运动。本实用新型专利技术实施例采用电动驱动与气动肌腱驱动混合的驱动方式控制仿形机器人运动，提高了仿形机器人运动的灵活性及动作的精确性。

A copying robot

The embodiment of the utility model discloses a copying robot, which comprises a robot head assembly including three sets of transmission mechanisms based on electric drive, wherein the transmission mechanism based on electric drive is used to control the front, back, left and right and rotational motion of the robot head assembly, and a robot arm assembly including an electric drive-based transmission mechanism. The arm joint, the elbow joint and the wrist joint, which are driven by a combination of driving and pneumatic tendon driving, are used to perform corresponding actions according to control instructions; the robot waist component comprises three sets of transmission mechanisms based on electric drive, wherein the transmission mechanism based on electric drive is used to control the robot waist component to carry out front and rear, and Left and right rotation. The embodiment of the utility model adopts a hybrid drive mode of electric drive and pneumatic tendon drive to control the movement of the copying robot, thereby improving the flexibility and accuracy of the movement of the copying robot.

【技术实现步骤摘要】
一种仿形机器人
本技术涉及机器人
，尤其涉及一种仿形机器人。
技术介绍
近年来，随着信息技术、自动控制技术、通讯技术等技术的发展，使机器人进入人们日常生活，且应用范围很广，可以从事维护保养、修理、清洗、救援、监护等工作，除此之外，为了满足人们的娱乐活动，机器人还经常用于节目表演。然而目前，大多数机器人多采用单一的驱动方式进行控制，常见的机器人的驱动方式有传统的电动驱动方式和气动肌腱驱动方式两种，但是单一的驱动方式仍存在以下缺陷：单一的电动驱动方式驱动力矩小，灵活性差，单一的气动肌腱驱动方式存在精度不足情况。而正是由于机器人的驱动方式单一，导致机器人表演过程中动作不够灵活，且完成的表演动作简单。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种能够克服上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题的仿形机器人。本技术实施例提供了一种仿形机器人，包括：机器人头部组件，包括三组基于电动驱动的传动机构，其中所述基于电动驱动的传动机构用于控制机器人头部组件进行前后、左右及旋转运动；机器人手臂组件，包括基于电动驱动和气动肌腱驱动组合驱动的大臂关节、肘部关节及手腕关节，用于根据控制指令完成相应动作；机器人腰部组件，包括三组基于电动驱动的传动机构，其中所述基于电动驱动的传动机构用于控制机器人腰部组件进行前后、左右及旋转运动。进一步的，上述技术方案中，所述大臂关节包括基于电动驱动的大臂旋转传动模块和基于气动肌腱驱动的大臂伸缩传动模块；所述肘部关节包括基于电动驱动的肘部旋转传动模块和基于气动肌腱驱动的肘部伸缩传动模块；所述手腕关节包括基于电动驱动的手腕旋转传动模块和基于气动肌腱驱动的手腕伸缩传动模块。进一步的，上述技术方案中，所述仿形机器人还包括：表情控制模块，用于根据接收的控制指令控制所述仿形机器人做出相应的表情或发出与表情对应的预设语音。进一步的，上述技术方案中，所述机器人手臂组件还包括手部关节，其中，所述手部关节包括由气缸驱动的手指伸缩传动模块。进一步的，上述技术方案中，所述机器人腰部组件还包括：弹簧机构，用于控制所述机器人腰部组件的柔韧性。进一步的，上述技术方案中，所述仿形机器人还包括：机器人仿形外型壳、机器人胸腔组件、机器人胯部组件及机器人下肢组件。本技术实施例提供的一种仿形机器人，在机器人头部组件中包括三组基于电动驱动的传动机构，使机器人头部能够进行三个自由度的运动，机器人手臂组件包括基于电动驱动和气动肌腱驱动进行组合驱动的大臂关节、肘部关节及手腕关节，机器人腰部组件包括三组基于电动驱动的传动机构。本技术实施例采用电动驱动与气动肌腱驱动混合的驱动方式控制仿形机器人运动，提高了仿形机器人运动的灵活性及动作的精确性。附图说明图1是本技术实施例提供的一种仿形机器人的结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种仿形机器人的手臂结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。图1是本技术实施例提供的一种仿形机器人的结构示意图，该仿形机器人包括机器人头部组件1、机器人右手臂组件2、机器人左手臂组件3、机器人身体组件4、机器人胸腔组件5、机器人腰部组件6、机器人胯部组件7、机器人胯部组件8、机器人下肢组件9以及机器人仿形外型壳。该仿形机器人全身具有27个自由度，能够实现复杂的类人动作，且仿真度高。仿形机器人还包括两套基于STM32的控制系统，分别为电动控制系统和气动肌腱控制系统，两套控制系统协同作用以控制仿形机器人准确灵活的完成各种表演动作。其中，机器人头部组件1包括三组基于电动驱动的传动机构，所述基于电动驱动的传动机构用于控制机器人头部组件进行三个自由度的运动，例如前后运动、左右运动及旋转运动。具体控制机器人头部组件1运动时，控制台接收操作者发出的控制信号，并传输到控制台上的控制计算机进行数据处理，根据控制信号分析所要控制的传动机构，并将控制信号转换成对应的电动控制指令，电动控制系统接收并转换控制计算机发送的电动控制指令，并传输给电动驱动器，以便控制电机进行相应动作，进而带动机器人头部组件1中的传动机构动作，以达到控制仿形机器人运动的目的。同时，电机内还设置有电动编码器和零点传感器，其中电动编码器用于实时检测电机动作，并将检测结果反馈给电动驱动器，以便修正电机动作。示例性的，电动驱动器根据控制指令控制电机顺时针转动一定角度后，电动编码器实时检测电机实际转动的角度值，并将该角度值反馈给电动驱动器，电动驱动器根据电机实际转动角度值与控制指令中的所要转动角度值之间的误差，进行调整，修正电机动作，以提高电机驱动的精度。而电机内置的零点传感器则用于检测仿形机器人每次启动时电机是否复位。机器人右手臂组件2、机器人左手臂组件3均采用电动驱动与气动肌腱驱动混合的驱动方式进行控制，以实现类人动作，提高仿真度。图2具体的示出了机器人手臂组件所包含的部件，具体包括大臂关节、肘部关节、手腕关节及手部关节。其中，所述大臂关节包括基于电动驱动的大臂旋转传动模块10和基于气动肌腱驱动的大臂伸缩传动模块11；所述肘部关节包括基于电动驱动的肘部旋转传动模块12和基于气动肌腱驱动的肘部伸缩传动模块13；所述手腕关节包括基于电动驱动的手腕旋转传动模块14和基于气动肌腱驱动的手腕伸缩传动模块15；所述手部关节包括基于气缸驱动的手指伸缩传动模块16。具体控制时，电动控制系统与气动肌腱控制系统协同作用，以提高仿形机器人运动的灵活性及动作的精确性。具体控制仿形机器人手臂动时，控制计算机接收控制台发出的控制信号，并根据控制信号分析所要驱动的具体的手臂关节，并生成对应的电动控制指令和气动肌腱控制指令发送到对应的电动和气动肌腱控制系统，以驱动对应手臂关节中的基于电动驱动和基于气动肌腱驱动的传动模块，完成相应动作。其中，电动控制的方法与控制仿形机器人头部运动的方法相同，而气动肌腱控制方法为气动肌腱控制系统接收并转换控制计算机发送的气动肌腱控制指令，并将转换后的气动肌腱控制指令发送给气动伺服系统与手指控制器，气动伺服系统根据控制指令驱动对应手臂关节处的气动肌腱进行相应伸缩动作。由此，电动驱动与气动肌腱驱动协同作用以控制仿形机器人手臂准确灵活的做出复杂的表演动作。手指控制器可根据相应控制指令控制电磁阀打开和关闭气路，以此实现对气缸伸出和缩回动作的控制，根据气缸的伸出和缩回完成对手指的伸出与缩回的控制。机器人腰部组件6包括三组基于电动驱动的传动机构，其中所述基于电动驱动的传动机构用于控制机器人腰部组件进行前后、左右及旋转运动，具体的控制方法与机器人头部组件控制方法类似。机器人腰部组件6还包括弹簧机构，以实现腰部柔软性，具体的，在仿形机器人运动过程中，弹簧机构使得腰部的运动具有柔韧性，使得仿形机器人表演动作更加连贯、灵活。仿形机器人还包括表情控制模块，用于根据接收的控制指令控制仿形机器人做出相应的表情或发出与表情对应的预设语音。具体的，表情控制模块可集成在电动控制系统中，接收电动控制系统发出的电动控制指令，以控制仿形机器人做出相应的表情，例如喜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿形机器人，其特征在于，所述仿形机器人包括：机器人头部组件，包括三组基于电动驱动的传动机构，其中所述基于电动驱动的传动机构用于控制机器人头部组件进行前后、左右及旋转运动；机器人手臂组件，包括基于电动驱动和气动肌腱驱动组合驱动的大臂关节、肘部关节及手腕关节，用于根据控制指令完成相应动作；机器人腰部组件，包括三组基于电动驱动的传动机构，其中所述基于电动驱动的传动机构用于控制机器人腰部组件进行前后、左右及旋转运动。

【技术特征摘要】
1.一种仿形机器人，其特征在于，所述仿形机器人包括：机器人头部组件，包括三组基于电动驱动的传动机构，其中所述基于电动驱动的传动机构用于控制机器人头部组件进行前后、左右及旋转运动；机器人手臂组件，包括基于电动驱动和气动肌腱驱动组合驱动的大臂关节、肘部关节及手腕关节，用于根据控制指令完成相应动作；机器人腰部组件，包括三组基于电动驱动的传动机构，其中所述基于电动驱动的传动机构用于控制机器人腰部组件进行前后、左右及旋转运动。2.根据权利要求1所述的仿形机器人，其特征在于，所述大臂关节包括基于电动驱动的大臂旋转传动模块和基于气动肌腱驱动的大臂伸缩传动模块；所述肘部关节包括基于电动驱动的肘部旋转传动模块和基于气动肌腱驱动的肘部伸缩传动模块；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗靖，钟鑫，谭周勇，
申请(专利权)人：昆山塔米机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32