一种用于模拟人体的可变形下半身机器人模特制造技术

本发明专利技术公开了一种用于模拟人体的可变形下半身机器人模特，它包括支撑架、外壳面板、四层机械结构模块以及控制系统。外壳面板分为从上到下的腰部外壳面板组、臀部外壳面板组、大腿外壳面板组、小腿外壳面板组；四层机械结构模块包括从上到下依次安装在支架上的腰部机械结构模块、臀部机械结构模块、大腿机械结构模块以及小腿机械结构模块；控制系统通过蓝牙模块无线接收计算机上数据输入模块的变形指令，并驱动各机械结构模块进行准确的变形运动。本发明专利技术的机器人模特能够通过调整腰围、臀围、大腿围、小腿围、腰‑臀距、臀‑大腿距、大腿‑小腿距来模拟人体腿部的形态，代替消费者远程试穿各种裤装及半身裙装，主要用于服装定制及服装电子商务。

【技术实现步骤摘要】
一种用于模拟人体的可变形下半身机器人模特
本专利技术涉及机器人领域，特别是涉及一种用于模拟人体的可变形下半身机器人模特,该模特可变形以模拟人体腰、臀、腿部下半身形态，可广泛应用于服装定制及服装电子商务。
技术介绍
随着互联网技术的发展，物流系统的成熟，以及消费者生活水平的提高，电子商务已经成为非常重要的一种消费方式。目前在巨大的互联网销售市场中，服装销售额大约占25％，是互联网销售市场中非常重要的一部分，但是由于尺寸不合适导致了越来越高的退货率，严重阻碍了服装电子商务的发展。经过调查分析发现，人们对于下装舒适度的要求明显高于上衣的，这也导致了下装的退货率高于上衣。本专利技术能够通过变形来模拟消费者的腿部形态，并代替消费者进行远程试衣，试衣结果将会反馈给消费者，从而使消费者做出正确的选择。为了设计制作不同尺寸的下装，设计师或者服装制造商需要大量不同型号的下半身人台模型，这些人台模型之间的尺寸不连续，本专利技术中的腿部机器人可以变形为多种连续的尺寸及形态，并减小存储空间。目前很多消费者开始选择服装定制服务，然而为了保证定制结果的合身度及舒适性，消费者需要进行多次实地试衣，因此地理位置是影响服装定制的一个重要因素。本专利技术的可变形机器人模特可以模拟消费者的腿部形态并代替消费者进行远程试衣，消除了地理位置对服装定制的限制。在腿部机器人领域，一些企业及研究机构做了一些研究。中国专利号为ZL201310712981.8基于人工肌肉驱动的双腿机器人腿部机构，它包括单轴髋关节、大腿杆、气动人工肌肉驱动机构、仿生膝关节、小腿杆、踝关节传动机构及柔性假脚，能够实现关节柔性运动以模拟行走步态，但不能模拟腿部的变形。中国专利号为ZL201310690690.3一种仿人腿机器人行走机构，该机构具有6个自由度，通过平行四边形机构的运用实现机器人脚掌与地面平稳接触，模拟双腿机器人的行走。中国专利号为ZL201310144473.4一种动力储能的单腿机器人原地跳跃机构，它由身体、髋关节、膝关节、足底和大小腿五部分组成，能够模拟单腿跳跃的行为。如上所述，现有的腿部机器人均用来模拟人体的行为动作，不能模拟人体腿部形态变化。在可调人体模特领域，欧洲专利申请号13827494.9智能可调节模特，它包括身体参数输入模块、模型主干结构、可调整面板组成，可以调整颈围，胸围、腰围、臀围的尺寸，但不包括腿部结构，且外壳面板由硬质材料组成，形状缺乏柔韧性，可模拟的人体形状有限。美国专利申请号为12/562,560用于衣物的定制剪裁和零售的方法和系统，其中包括一个计算机可控变形的人体模特，但该人体模特仅包括肩部结构及颈部结构，不包括腿部结构，可变形的部位十分有限。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于模拟人体的可变形下半身机器人模特，该模特可准确模拟下半身形态，代替消费者远程试穿裤装及半身裙装；能够降低在线购买下装的退货率，提高服装定制的效率及订单量，促进服装电子商务发展。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种用于模拟人体的可变形下半身机器人模特，可以改变腰围、臀围、大腿围、小腿围、腰-臀距、臀-大腿距、大腿-小腿距。该机器人最外层安装有一套外壳面板，从上到下依次为弹性的腰部外壳面板组、弹性的臀部外壳面板组、硬质的大腿外壳面板组、硬质的小腿外壳面板组；该机器人模特包括从上到下依次安装在支撑架上的腰部机械结构模块、臀部机械结构模块、大腿机械结构模块、小腿机械结构模块；腰部机械结构模块安装在腰部外壳面板组内，臀部机械结构安装在臀部外壳面板组内，大腿机械结构安装在大腿外壳面板组内，小腿机械结构安装在小腿外壳面板组内；控制系统通过蓝牙模块无线接收计算机上人体数据输入模块的变形指令，并驱动各机械结构模块进行准确的变形运动；机器人模特安装在支撑架上，支撑架底部可以装有六个万向轮，方便整个机器人的移动。所述的外壳面板共分为二十七块，其中腰部外壳面板组由六块弹性的外壳面板组成，包括前腰、左前腰、右前腰、左后腰、右后腰、后腰；臀部外壳面板组由七块弹性的外壳面板组成，包括前部、左前臀、右前臀、左后臀、右后臀、左臀瓣、右臀瓣；大腿外壳面板组分为左大腿外壳面板组及右大腿外壳面板组，左大腿外壳面板组由四块硬质外壳面板组成，包括前大腿、后大腿、外腿侧、内腿侧，右大腿外壳面板组同样由四块硬直外壳组成，并与左大腿外壳面板组对称，小腿外壳面板组分为左小腿外壳面板组和右小腿外壳面板组，左小腿外壳面板组由三块硬质外壳面板组成，包括前侧、外侧、内侧，右小腿外壳面板组同样由三块硬质外壳面板组成，并与左小腿外壳面板组对称。腰部与臀部的变形量较大，因此上述六块腰部外壳面板与七块臀部外壳面板均采用弹性的硅胶材料，它可以有效的模拟人体的曲面形态，并能够在内部机械结构的作用下实现有效的变形；大腿与小腿表面的曲率较大且形状量相对较小，因此上述的八块大腿外壳面板与六块小腿外壳面板均采用硬质的材料；一整套的外壳面板在内部机械结构的作用下发生变形并实现对人体腿部形态的模拟。所述的各机械结构模块均包含一块水平的安装平台，在每块安装平台上均固定有用于驱动该模块对应外壳面板组内每一块外壳面板运动的机械单元；每块安装平台均可沿支撑架上下运动(可以通过电机及丝杠驱动)。所述的机械单元包括推杆、滑块导轨组、及齿轮齿条；滑块导轨组固定于安装平台上，齿条设置于滑块导轨组上，推杆固定于齿条上，齿轮与齿条啮合，齿轮由电机直接或间接驱动。优选的，所述的驱动每块外壳面板运动的机械单元中,左前腰与右前腰所对应的推杆由一只电机通过同步带及带轮同时驱动,同样的,对于左后腰与右后腰所对应的推杆、左前臀与右前臀所对应的推杆、左后臀与右后臀所对应的推杆、左臀瓣与右臀瓣所对应的推杆均各通过一只电机及同步带和带轮同时驱动。腰部机械结构模块、臀部机械结构模块、左大腿机械结构模块、右大腿机械结构模块、左小腿机械结构模块，右小腿机械结构模块的安装平台依次安装在支撑架上。腰部机械结构模块分为前腰结构与后腰结构，均安装在腰部安装平台上，腰部前半部分机械结构模块包括一号电机、一号齿轮、一号齿条、一号滑块导轨组、一号推杆，一号电机安装在腰部安装平台上，电机轴顶端安装有一号齿轮，一号齿轮与一号齿条啮合，一号齿条安装在一号滑块导轨组上，一号滑块导轨组安装在腰部安装平台上，一号推杆安装在一号齿条上；腰部前半部分机械结构包括二号电机、二号齿轮、三号齿轮、二号齿条、二号导轨滑块组、二号推杆、一号齿轮轴、一号同步带轮、一号齿轮轴架、一号同步带、二号同步带轮、二号齿轮轴、二号齿轮轴架、四号齿轮、三号齿条、三号滑块导轨组、三号推杆，二号电机安装在腰部安装平台上，二号电机轴顶端安装有二号齿轮，二号齿轮同时与三号齿轮和二号齿条相啮合，二号齿条安装在二号滑块导轨组上，二号滑块导轨组安装在腰部安装平台上，二号推杆安装在二号齿条上，三号齿轮安装在一号齿轮轴的低端，一号同步带轮安装在一号齿轮轴的顶端，齿轮轴通过齿轮轴架固定在安装平台上，一号同步带轮与一号同步带啮合，一号同步带与二号同步带轮啮合，二号同步带轮安装在二号齿轮轴顶端，二号齿轮轴通过二号齿轮轴架安装在腰部安装平台上，二号齿轮轴底端安装有四号齿轮，四号齿轮与三号齿条啮合，三号齿条安装在三号滑块导轨组上，三号推杆安装在三号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于模拟人体的可变形下半身机器人模特，其特征在于，包括支撑架以及从上到下依次安装在支撑架上的腰部机械结构模块、臀部机械结构模块、大腿机械结构模块、小腿机械结构模块；腰部机械结构模块表面安装有腰部外壳面板组，臀部机械结构模块表面安装有臀部外壳面板组，大腿机械结构模块表面安装有大腿外壳面板组，小腿机械结构模块表面安装有小腿外壳面板组；该模特腰围、臀围、大腿围、小腿围、腰‑臀距、臀‑大腿距、大腿‑小腿距可通过各机械结构模块进行调节；该机器人模特还包括控制系统，用于接收计算机传达的变形指令，并驱动各机械结构模块进行变形运动。

【技术特征摘要】
1.一种用于模拟人体的可变形下半身机器人模特，其特征在于，包括支撑架以及从上到下依次安装在支撑架上的腰部机械结构模块、臀部机械结构模块、大腿机械结构模块、小腿机械结构模块；腰部机械结构模块表面安装有腰部外壳面板组，臀部机械结构模块表面安装有臀部外壳面板组，大腿机械结构模块表面安装有大腿外壳面板组，小腿机械结构模块表面安装有小腿外壳面板组；该模特腰围、臀围、大腿围、小腿围、腰-臀距、臀-大腿距、大腿-小腿距可通过各机械结构模块进行调节；该机器人模特还包括控制系统，用于接收计算机传达的变形指令，并驱动各机械结构模块进行变形运动。2.根据权利要求1所述的用于模拟人体的可变形下半身机器人模特，其特征在于，所述的腰部外壳面板组由六块弹性的外壳面板组成，包括前腰、左前腰、右前腰、左后腰、右后腰、后腰；臀部外壳面板组由七块弹性的外壳面板组成，包括前部、左前臀、右前臀、左后臀、右后臀、左臀瓣、右臀瓣；大腿外壳面板组分为左大腿外壳面板组及右大腿外壳面板组，左大腿外壳面板组由四块硬质外壳面板组成，包括前大腿、后大腿、外腿侧、内腿侧，右大腿外壳面板组同样由四块硬质外壳组成，并与左大腿外壳面板组对称，小腿外壳面板组分为左小腿外壳面板组和右小腿外壳面板组，左小腿外壳面板组由三块硬质外壳面板组成，包括前侧、外侧、内侧，右小腿外壳面板...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭增荣，张东亮，张婷，李基拓，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33