本发明专利技术公开一种类人型机器人，包括躯干单元、头部单元、上肢单元和下肢单元，头部舵机组能够利用头部支架带动头部面具转动，从而实现摄像元件的上下俯仰动作和左右转头动作；上肢单元包括两组对称设置的手臂机构，手臂机构能够实现前后、左右摆臂运动，且手臂机构还能够实现曲臂动作；与此同时，下肢单元包括两组腿部机构，腿部机构与躯干支架活动相连，形成类似人体髋关节的结构，大腿支架可实现前后、左右摆动，小腿支架能够相对大腿支架转动，实现腿部弯曲运动，与小腿支架连接的脚掌能够前后摆动，使得腿部机构顺利行走，另外，脚掌还能够实现左右摆动，全面提高机器人的灵活度。全面提高机器人的灵活度。全面提高机器人的灵活度。
【技术实现步骤摘要】
一种类人型机器人
[0001]本专利技术涉及机器人
，特别是涉及一种类人型机器人。
技术介绍
[0002]目前，机器人技术已经被大量的应用到工业生活实践中，从流水线装配机械手到码垛机器人，从无人机到侦察机器人，机器人技术在社会生产中越来越重要。
[0003]目前应用最广泛的移动机器人多为轮式、履带式以及多足式机器人，这些机器人因为控制简单，运动稳定而备受欢迎。以六足机器人为例，其在移动过程中，始终能够有三条腿来保持自身姿态稳定，设计者与使用者无需考虑姿态平衡问题。多足机器人虽然简单，但与双足机器人相比较，其最大的缺陷在于灵活性。
[0004]因此，如何改变现有技术中，双足机器人灵活性不佳的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种类人型机器人，以解决上述现有技术存在的问题，提高双足机器人的灵活性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种类人型机器人，包括：
[0007]躯干单元，所述躯干单元包括躯干支架和设置于所述躯干支架上的操作屏、姿态传感器，所述姿态检测传感器能够监测所述类人型机器人的运动状态；
[0008]头部单元，所述头部单元包括头部面具、头部支架和头部舵机组，所述头部面具设置于所述头部支架上，所述头部面具设置有摄像元件，所述头部支架可转动地设置于所述躯干单元的顶部，所述头部舵机组与所述头部支架相连，所述头部舵机组能够带动所述头部面具绕第一方向和第二方向转动，所述第一方向平行于竖直方向，所述第二方向平行于水平方向；
[0009]上肢单元，所述上肢单元包括两组手臂机构，两组所述手臂机构以所述躯干单元的中线为轴线对称设置于所述躯干单元的两侧，所述手臂机构包括手臂支架、手掌和手臂舵机组，所述手臂支架可转动地与所述躯干支架相连，所述手臂舵机组与所述手臂支架相连，所述手掌与所述手臂支架远离所述躯干支架的一端相连，所述手臂舵机组能够带动所述手掌绕所述第二方向和第三方向转动，所述第三方向垂直于所述第二方向且平行于水平方向，所述手臂支架相对于所述躯干支架的转动轴线平行于所述第三方向；
[0010]下肢单元，所述下肢单元包括两组腿部机构，两组所述腿部机构以所述躯干单元的中线为轴线对称设置于所述躯干单元的底部，所述腿部机构包括大腿支架、小腿支架、脚掌和腿部舵机组，所述大腿支架可转动地与所述躯干支架相连，所述大腿支架相对于所述躯干支架的转动轴线平行于所述第三方向，所述小腿支架连接所述大腿支架和所述脚掌，所述腿部舵机组能够带动所述大腿支架和所述小腿支架沿所述第二方向转动，所述腿部舵机组能够带动所述脚掌绕所述第三方向转动。
[0011]优选地，所述的类人型机器人还包括控制单元，所述控制单元包括主控制器和副控制器，所述头部舵机组、所述手臂舵机组、所述腿部舵机组以及所述姿态检测传感器均与所述主控制器相连，所述操作屏和所述摄像元件均与所述副控制器相连，所述主控制器与所述副控制器通信连接。
[0012]优选地，所述头部支架包括第一U形架和第二U形架，所述头部舵机组包括第一舵机和第二舵机，所述第一U形架与所述躯干支架相连，所述第一舵机设置于所述第一U形架上，所述第二U形架设置于所述第一U形架的顶部，所述第一舵机的输出端与所述第二U形架相连，所述第二舵机设置于所述第二U形架上，所述第二舵机的输出端与所述头部面具相连。
[0013]优选地，所述手臂支架包括大臂支架和小臂支架，所述手臂舵机组包括第三舵机、第四舵机、第五舵机以及第六舵机，所述第三舵机固定于所述躯干支架上，所述第三舵机的输出端与所述第四舵机相连，所述第三舵机的转动轴线平行于所述第二方向，所述第四舵机的输出端与所述大臂支架相连，所述第四舵机的转动轴线平行于所述第三方向，所述大臂支架利用所述第五舵机与所述小臂支架相连，所述第五舵机的转动轴线平行于所述第二方向，所述第六舵机设置于所述小臂支架上，所述第六舵机的输出端与所述手掌相连，所述第六舵机的转动轴线平行于所述第三方向。
[0014]优选地，所述手掌远离所述手臂支架的一端具有翻板，所述翻板朝向所述躯干单元设置。
[0015]优选地，所述腿部舵机组包括第七舵机、第八舵机、第九舵机、第十舵机以及第十一舵机，所述第七舵机设置于所述躯干支架上，所述第七舵机利用十字安装件与所述第八舵机相连，所述第七舵机的转动轴线平行于所述第三方向，所述第八舵机的输出端与所述大腿支架相连，所述第八舵机的转动轴线平行于所述第二方向，所述大腿支架利用所述第九舵机与所述小腿支架相连，所述第九舵机的转动轴线平行于所述第二方向，所述小腿支架利用所述第十舵机与所述脚掌相连，所述第十舵机的转动轴线平行于所述第二方向，所述第十一舵机固定于所述第十舵机上，所述第十一舵机的输出轴与所述脚掌相连，所述第十一舵机的转动轴线平行于所述第三方向。
[0016]优选地，所述脚掌连接有安装板，所述安装板为L形，所述第十一舵机的输出端与所述安装板相连。
[0017]优选地，所述脚掌具有朝向顶部的折边，所述脚掌为U形。
[0018]优选地，所述大腿支架、所述小腿支架以及所述脚掌均具有减重孔，所述手掌具有减重凹槽。
[0019]优选地，所述下肢单元还包括避障传感器，所述避障传感器设置于所述脚掌上且与所述摄像元件的朝向相同；所述头部面具上还设置有天线。
[0020]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0021]本专利技术的类人型机器人，头部单元、上肢单元以及下肢单元均与躯干单元相连，头部舵机组能够利用头部支架带动头部面具转动，从而实现利用头部面具带动摄像元件上下俯仰动作和左右转头动作，以使摄像元件获得更加广阔的视角；上肢单元包括两组对称设置的手臂机构，手臂机构能够实现前后、左右摆臂运动，且手臂机构还能够实现曲臂动作，手掌与手臂支架转动相连，大大提升了手掌的灵活性；与此同时，下肢单元包括两组腿部机
构，腿部机构与躯干支架活动相连，形成类似人体髋关节的结构，大腿支架可实现前后、左右摆动，小腿支架能够相对大腿支架转动，实现腿部弯曲运动，与小腿支架连接的脚掌能够前后摆动，使得腿部机构顺利行走，另外，脚掌还能够实现左右摆动，结合姿态检测传感器和摄像元件，有助于腿部机构顺利避开障碍，提高行走稳定性。本专利技术的类人型机器人，采用双足行走式结构，上肢单元能够实现类似人体的摆臂、曲臂的动作，姿态传感器能够监测机器人行走状态，头部单元能够实现俯仰以及左右摇头动作，使得机器人能够实现与人体相似的动作，全面提高机器人的灵活度。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术的类人型机器人的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术的类人型机器人的头部单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种类人型机器人，其特征在于，包括：躯干单元，所述躯干单元包括躯干支架和设置于所述躯干支架上的操作屏、姿态传感器，所述姿态检测传感器能够监测所述类人型机器人的运动状态；头部单元，所述头部单元包括头部面具、头部支架和头部舵机组，所述头部面具设置于所述头部支架上，所述头部面具设置有摄像元件，所述头部支架可转动地设置于所述躯干单元的顶部，所述头部舵机组与所述头部支架相连，所述头部舵机组能够带动所述头部面具绕第一方向和第二方向转动，所述第一方向平行于竖直方向，所述第二方向平行于水平方向；上肢单元，所述上肢单元包括两组手臂机构，两组所述手臂机构以所述躯干单元的中线为轴线对称设置于所述躯干单元的两侧，所述手臂机构包括手臂支架、手掌和手臂舵机组，所述手臂支架可转动地与所述躯干支架相连，所述手臂舵机组与所述手臂支架相连，所述手掌与所述手臂支架远离所述躯干支架的一端相连，所述手臂舵机组能够带动所述手掌绕所述第二方向和第三方向转动，所述第三方向垂直于所述第二方向且平行于水平方向，所述手臂支架相对于所述躯干支架的转动轴线平行于所述第三方向；下肢单元，所述下肢单元包括两组腿部机构，两组所述腿部机构以所述躯干单元的中线为轴线对称设置于所述躯干单元的底部，所述腿部机构包括大腿支架、小腿支架、脚掌和腿部舵机组，所述大腿支架可转动地与所述躯干支架相连，所述大腿支架相对于所述躯干支架的转动轴线平行于所述第三方向，所述小腿支架连接所述大腿支架和所述脚掌，所述腿部舵机组能够带动所述大腿支架和所述小腿支架沿所述第二方向转动，所述腿部舵机组能够带动所述脚掌绕所述第三方向转动。2.根据权利要求1所述的类人型机器人，其特征在于：还包括控制单元，所述控制单元包括主控制器和副控制器，所述头部舵机组、所述手臂舵机组、所述腿部舵机组以及所述姿态检测传感器均与所述主控制器相连，所述操作屏和所述摄像元件均与所述副控制器相连，所述主控制器与所述副控制器通信连接。3.根据权利要求1所述的类人型机器人，其特征在于：所述头部支架包括第一U形架和第二U形架，所述头部舵机组包括第一舵机和第二舵机，所述第一U形架与所述躯干支架相连，所述第一舵机设置于所述第一U形架上，所述第二U形架设置于所述第一U形架的顶部，所述第一舵机的输出端与所述第二U形架...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁一波，马学宝，岳晓奎，郭容義，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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