【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，具体而言，涉及一种拟人关节和机器人。
技术介绍
1、现有机器人的关节机构一般是采用围绕定点做旋转运动的设计方式，此种结构与人体关节运动存在差异，特别是对于指关节处，传统指关节的转轴连接的方式完全无法模拟出人指关节的结构。因此，传统机器人的指关节拟人化程度较低，无法实现高拟人化的需求，无法适用于拟人要求较高的场景。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种拟人关节和机器人，以解决现有技术中的机器人指关节拟人化程度较低的问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种拟人关节，包括：基体；第一关节段；摆转件，摆转件与第一关节段连接，摆转件具有绕第一方向和绕与第一方向形成夹角的第二方向的转动；第一驱动组件，第一驱动组件设置在基体内并与摆转件驱动连接，以驱动摆转件绕第一方向或绕第二方向转动；第二关节段，第二关节段与第一关节段可转动连接；第三关节段，第三关节段与第二关节段可转动连接；连杆，连杆的两端分别与第一关节段和第三关节段可转动连接；第二驱动组件，第二驱动组件位于第一关节段内，并与第二关节段驱动连接，以驱动第二关节段相对于第一关节段转动，第三关节段在连杆作用下相对于第二关节段转动。
3、进一步地，第一驱动组件包括：第一子驱动组件，第一子驱动组件设置在基体内并与摆转件驱动连接；第二子驱动组件，第二子驱动组件设置在基体内并与摆转件驱动连接，第一子驱动组件和第二子驱动组件的输出端的转动轴线沿第二方向，第一子驱动组件和第二
4、进一步地，摆转件具有第一传动结构，第一传动结构的自转轴向为第一方向，第一子驱动组件和第二子驱动组件均具有第二传动结构，第二传动结构的转动轴向相同且为第二方向，第一子驱动组件和第二子驱动组件的第二传动结构同时与第一传动结构传动配合，第二传动结构之间同向或反向转动时通过第一传动结构带动摆转件绕第二方向或绕第一方向转动。
5、进一步地，第一传动结构和第二传动结构均为锥齿轮，且第一子驱动组件和第二子驱动组件的第二传动结构分别位于第一传动结构周向相对的两侧。
6、进一步地，拟人关节还包括安装座，安装座与第二传动结构连接且与第二传动结构同步转动，第一传动结构可绕第一方向转动地与安装座连接。
7、进一步地，第一子驱动组件和第二子驱动组件中的至少一者包括：第一驱动件，第一驱动件与基体连接；多个第一传动件，各第一传动件顺次连接形成第一传动机构，第一传动机构的传动首端与第一驱动件驱动连接，第一传动机构的传动末端与摆转件驱动连接。
8、进一步地，摆转件为轴体，摆转件的轴向为第一方向，第一方向与第二方向垂直，第二关节段和第三关节段的转动轴线与第二方向平行。
9、进一步地，第一关节段与第二关节段形成第一连接点，第二关节段与第三关节段形成第二连接点，第一连接点和第二连接点形成第一连线，连杆与第一关节段形成第一旋转点，连杆与第三关节段形成第二旋转点，第一旋转点和第二旋转点形成第二连线，第一连线和第二连线相交设置。
10、进一步地，第一连接点所在转轴与第二连接点所在转轴形成转轴分界面，拟人关节具有第二关节段和第三关节段共线的直线状态，以及第二关节段和第三关节段弯曲的弯曲状态，沿由直线状态向弯曲状态的转动方向，转轴分界面的两侧依次为第一侧和第二侧，第一旋转点位于第一侧，第二旋转点位于第二侧。
11、进一步地，第一连接点所在转轴处还具有与转轴分界面垂直的第一垂直面，第一垂直面具有靠近第三关节段的第三侧和远离第三关节段的第四侧，第一旋转点位于第三侧。
12、进一步地，第二连接点所在转轴处还具有与转轴分界面垂直的第二垂直面，第二垂直面具有靠近第一关节段的第五侧和远离第一关节段的第六侧，第二旋转点位于第六侧。
13、进一步地，第一关节段和第二关节段之间通过转轴可转动连接，第二驱动组件包括：第二驱动件，第二驱动件与第一关节段连接；多个第二传动件，各第二传动件顺次连接形成第二传动机构，第二传动机构的传动首端与第二驱动件驱动连接，第二传动机构的传动末端与转轴驱动连接，并通过转轴带动第二关节段转动。
14、根据本专利技术的另一方面，提供了一种机器人，包括上述的拟人关节。
15、应用本专利技术的技术方案，通过在第一关节段和基体之间设置有摆转件和第一驱动组件，从而使得第一驱动组件可以驱动摆转件绕第一方向和第二方向两个方向进行转动，这样，摆转件的转动带动第一关节段一同转动，而第一关节段又带动后续的第二关节段和第三关节段一同转动，从而实现整个关节段绕第一方向和第二方向的转动，上述整体的转动可以模拟人指关节后端上下的弯曲和左右的摆动。同时在第一关节段和第三关节段之间还设置有连杆，连杆能够将第一关节段和第三关节段二者关联起来，从而使得第二驱动组件驱动第二关节段转动时第二关节段的转动带动第三关节段一同转动，由于连杆的作用使得第三关节段又相对于第二关节段转动，进而使得第二关节段和第三关节段可以模拟人指关节前端的上下弯曲。上述两部分整体配合，实现模拟人指关节的各项运动，从而使得整体的动作具有较高的拟人化程度，从而可以适应拟人化要求较高的场景。
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1.一种拟人关节，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的拟人关节，其特征在于，所述第一驱动组件(40)包括：
3.根据权利要求2所述的拟人关节，其特征在于，所述摆转件(30)具有第一传动结构(31)，所述第一传动结构(31)的自转轴向为所述第一方向，所述第一子驱动组件(41)和所述第二子驱动组件(42)均具有第二传动结构(411)，所述第二传动结构(411)的转动轴向相同且为所述第二方向，所述第一子驱动组件(41)和所述第二子驱动组件(42)的第二传动结构(411)同时与所述第一传动结构(31)传动配合，所述第二传动结构(411)之间同向或反向转动时通过所述第一传动结构(31)带动所述摆转件(30)绕所述第二方向或绕所述第一方向转动。
4.根据权利要求3所述的拟人关节，其特征在于，所述第一传动结构(31)和所述第二传动结构(411)均为锥齿轮，且所述第一子驱动组件(41)和所述第二子驱动组件(42)的第二传动结构(411)分别位于所述第一传动结构(31)周向相对的两侧。
5.根据权利要求3所述的拟人关节，其特征在于，所述拟人关
6.根据权利要求2所述的拟人关节，其特征在于，所述第一子驱动组件(41)和所述第二子驱动组件(42)中的至少一者包括：
7.根据权利要求1所述的拟人关节，其特征在于，所述摆转件(30)为轴体，所述摆转件(30)的轴向为所述第一方向，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第二关节段(50)和所述第三关节段(60)的转动轴线与所述第二方向平行。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的拟人关节，其特征在于，所述第一关节段(20)与所述第二关节段(50)形成第一连接点(51)，所述第二关节段(50)与所述第三关节段(60)形成第二连接点(52)，所述第一连接点(51)和所述第二连接点(52)形成第一连线，所述连杆(70)与所述第一关节段(20)形成第一旋转点(71)，所述连杆(70)与所述第三关节段(60)形成第二旋转点(72)，所述第一旋转点(71)和所述第二旋转点(72)形成第二连线，所述第一连线和所述第二连线相交设置。
9.根据权利要求8所述的拟人关节，其特征在于，所述第一连接点(51)所在转轴与所述第二连接点(52)所在转轴形成转轴分界面，所述拟人关节具有所述第二关节段(50)和所述第三关节段(60)共线的直线状态，以及所述第二关节段(50)和所述第三关节段(60)弯曲的弯曲状态，沿由所述直线状态向所述弯曲状态的转动方向，所述转轴分界面的两侧依次为第一侧和第二侧，所述第一旋转点(71)位于所述第一侧，所述第二旋转点(72)位于所述第二侧。
10.根据权利要求9所述的拟人关节，其特征在于，所述第一连接点(51)所在转轴处还具有与所述转轴分界面垂直的第一垂直面，所述第一垂直面具有靠近所述第三关节段(60)的第三侧和远离所述第三关节段(60)的第四侧，所述第一旋转点(71)位于所述第三侧。
11.根据权利要求9所述的拟人关节，其特征在于，所述第二连接点(52)所在转轴处还具有与所述转轴分界面垂直的第二垂直面，所述第二垂直面具有靠近所述第一关节段(20)的第五侧和远离所述第一关节段(20)的第六侧，所述第二旋转点(72)位于所述第六侧。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的拟人关节，其特征在于，所述第一关节段(20)和所述第二关节段(50)之间通过转轴可转动连接，所述第二驱动组件(80)包括：
13.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1至12中任一项所述的拟人关节。
...【技术特征摘要】
1.一种拟人关节，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的拟人关节，其特征在于，所述第一驱动组件(40)包括：
3.根据权利要求2所述的拟人关节，其特征在于，所述摆转件(30)具有第一传动结构(31)，所述第一传动结构(31)的自转轴向为所述第一方向，所述第一子驱动组件(41)和所述第二子驱动组件(42)均具有第二传动结构(411)，所述第二传动结构(411)的转动轴向相同且为所述第二方向，所述第一子驱动组件(41)和所述第二子驱动组件(42)的第二传动结构(411)同时与所述第一传动结构(31)传动配合，所述第二传动结构(411)之间同向或反向转动时通过所述第一传动结构(31)带动所述摆转件(30)绕所述第二方向或绕所述第一方向转动。
4.根据权利要求3所述的拟人关节，其特征在于，所述第一传动结构(31)和所述第二传动结构(411)均为锥齿轮，且所述第一子驱动组件(41)和所述第二子驱动组件(42)的第二传动结构(411)分别位于所述第一传动结构(31)周向相对的两侧。
5.根据权利要求3所述的拟人关节，其特征在于，所述拟人关节还包括安装座(90)，所述安装座(90)与所述第二传动结构(411)连接且与所述第二传动结构(411)同步转动，所述第一传动结构(31)可绕所述第一方向转动地与所述安装座(90)连接。
6.根据权利要求2所述的拟人关节，其特征在于，所述第一子驱动组件(41)和所述第二子驱动组件(42)中的至少一者包括：
7.根据权利要求1所述的拟人关节，其特征在于，所述摆转件(30)为轴体，所述摆转件(30)的轴向为所述第一方向，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第二关节段(50)和所述第三关节段(60)的转动轴线与所述第二方向平行。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的拟人关节，其特征在于，所述第一关节段(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明洋，李顺冲，许雄，
申请(专利权)人：节卡机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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