一种拟人髋关节机构制造技术

一种拟人髋关节机构，包括基座，设置于基座上动平台和与动平台连动的第一电机及第二电机；动平台为十字轴，动平台具有平行于基座的水平连接臂和垂直于基座的上垂直连接臂及下垂直连接臂，下垂直连接臂通过万向节与基座连接；第一电机通过第一驱动杆与水平连接臂连动，第一驱动杆为Ｌ型连杆，第一驱动杆的一端与第一电机的输出轴固接、另一端与水平连接臂铰接；第二电机通过导向机构可滑动地连接于基座上，导向机构包括与第二电机固接的导向滑杆和固定于基座、使导向滑杆沿其滑动的导轨；第二电机通过连杆机构与动平台连动。本发明专利技术具有结构简单，承载能力强，体积较小，运动解耦，加工和装配工艺性好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及拟人机器人领域，特别是涉及一种两自由度转动拟人髋关节机构。技术背景拟人机器人是先进机器人技术的高级发展阶段，它集机械、电子、材料、计算机、传感器、控制等多门学科理论与技术于一体，是目前科技发展最活跃的领域之一。很多国家已投入大量的人力与物力，对其进行了深入地研究。其中，拟人机器人髋关节是拟人机器人设计中的难点之一。早期的拟人机器人髋关节通常采用串联结构，存在结构复杂、惯性大等不足之处。为了克服这些不足之处，许多研究人员把注意力转向了两自由度转动并联机构，具有结构简单、承载能力强等优点，如Gosselin和张立杰教授等人对一种球面两转动并联机构进行了研究，这种机构是一种平面5R机构，这种机构对制造和安装精度要求很高，否则，会发生卡死现象；张立杰教授提出了一种冗余两转动并联机构，这种机构存在结构复杂、承载能力小、加工与装配工艺性不好等问题；黄真教授等人提出了一种2-PSS/S并联机构，这种机构采用球铰形式，限制了其转动角，使这种机构的工作空间较小；曾达幸提出了一种解耦两转动并联机构，这种机构存在承载能力较小等问题，等等。
技术实现思路
为克服现有技术的上述缺点，本专利技术提供了一种结构简单，承载能力强，体积较小，运动解耦，加工和装配工艺性好拟人髋关节机构。一种拟人髋关节机构，包括基座，设置于基座上动平台和与动平台连动的第一电机及第二电机；其特征在于：所述的动平台为十字轴，所述的动平台具有平行于基座的水平连接臂和垂直于基座的上垂直连接臂及下垂直连接臂，所述的下垂直连接臂通过万向节与所述的基座连接；所述的第一电机通过第一驱动杆与所述的水平连接臂连动，所述的第一驱动杆为L型连杆，所述的第一驱动杆的一端与第一电机的输出轴固接、另一端与所述的水平连接臂铰接；所述的第二电机通过导向机构可滑动地连接于所述的基座上，所述的导向机构包括与第二电机固接的导向滑杆和固定于基座、使导向滑杆沿其滑动的导轨；所述的第二电机通过连杆机构与所述的动平台连动。进一步，所述的连杆机构包括与所述的第二电机的输出轴固接的第二驱动杆，与所述的上垂直连接臂固接的第一连杆，和连接所述的第一连杆和第二驱动杆的第二连杆；所述的第二连杆分别与所述的第一连杆和第二驱动杆铰接。进一步，所述的下垂直连接臂通过万向节与固定在基座上的支承座连接，所述的第一电机架设于一与基座固接的垂直支架上。本专利技术的技术构思是：通过第一电机和第二电机分别控制动平台朝两个不同的方-->向翻转。当第一电机工作时，第一驱动杆转动，第一驱动杆通过动平台的水平连接臂带动动平台翻转，同时、动平台与第二电机之间的连杆机构跟随动平台翻转，滑杆在连杆机构的带动作用下沿导轨滑动，第二电机跟随滑杆滑动。当第二电机工作时，第二驱动杆转动，第二驱动杆推动第一、第二连杆前后运动，连杆带动动平台翻转。动平台翻转时，因水平连接臂与第一驱动杆为铰接关系，第一驱动杆不影响动平台翻转。本专利技术的铰接连接均为销轴直接插入连杆或驱动杆中，销轴为铆接连接，本专利技术具有结构简单，承载能力强，体积较小，运动解耦，加工和装配工艺性好的优点。附图说明图1是本专利技术的示意图。具体实施方式参照附图，进一步说明本专利技术：一种拟人髋关节机构，包括基座1，设置于基座1上动平台5和与动平台5连动的第一电机2及第二电机7；所述的动平台5为十字轴，所述的动平台5具有平行于基座的水平连接臂41和垂直于基座的上垂直连接臂43及下垂直连接臂42，所述的下垂直连接臂42通过万向节与所述的基座1连接；所述的第一电机2通过第一驱动杆3与所述的水平连接臂41连动，所述的第一驱动杆3为L型连杆，所述的第一驱动杆3的一端与第一电机2的输出轴固接、另一端与所述的水平连接臂41铰接；所述的第二电机7通过导向机构可滑动地连接于所述的基座1上，所述的导向机构包括与第二电机7固接的导向滑杆11和固定于基座1、使导向滑杆11沿其滑动的导轨10；所述的第二电机7通过连杆机构与所述的动平台5连动。所述的连杆机构包括与所述的第二电机7的输出轴固接的第二驱动杆9，与所述的上垂直连接臂43固接的第一连杆6，和连接所述的第一连杆6和第二驱动杆9的第二连杆8；所述的第二连杆8分别与所述的第一连杆6和第二驱动杆9铰接。所述的下垂直连接臂41通过万向节与固定在基座1上的支承座12连接，所述的第一电机2架设于一与基座1固接的垂直支架上。本专利技术的技术构思是：通过第一电机2和第二电机7分别控制动平台5朝两个不同的方向翻转。当第一电机2工作时，第一驱动杆3转动，第一驱动杆3通过动平台5的水平连接臂41带动动平台5翻转，同时、动平台5与第二电机7之间的连杆机构跟随动平台5翻转，滑杆11在连杆机构的带动作用下沿导轨10滑动，第二电机7跟随滑杆11滑动。当第二电机7工作时，第二驱动杆9转动，第二驱动杆9推动第一、第二连杆6、8前后运动，连杆6、8带动动平台5翻转。动平台5翻转时，因水平连接臂41与第一驱动杆3为铰接关系，第一驱动杆3不影响动平台5翻转。-->本说明书实施例所述的内容仅仅是对专利技术构思的实现形式的列举，本专利技术的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本专利技术的保护范围也及于本领域技术人员根据本专利技术构思所能够想到的等同技术手段。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拟人髋关节机构，包括基座，设置于基座上动平台和与动平台连动的第一电机及第二电机；其特征在于：所述的动平台为十字轴，所述的动平台具有平行于基座的水平连接臂和垂直于基座的上垂直连接臂及下垂直连接臂，所述的下垂直连接臂通过万向节与所述的基座连接；所述的第一电机通过第一驱动杆与所述的水平连接臂连动，所述的第一驱动杆为Ｌ型连杆，所述的第一驱动杆的一端与第一电机的输出轴固接、另一端与所述的水平连接臂铰接；所述的第二电机通过导向机构可滑动地连接于所述的基座上，所述的导向机构包括与第二电机固接的导向滑杆和固定于基座、使导向滑杆沿其滑动的导轨；所述的第二电机通过连杆机构与所述的动平台连动。

【技术特征摘要】
1.一种拟人髋关节机构，包括基座，设置于基座上动平台和与动平台连动的第一电机及第二电机；其特征在于：所述的动平台为十字轴，所述的动平台具有平行于基座的水平连接臂和垂直于基座的上垂直连接臂及下垂直连接臂，所述的下垂直连接臂通过万向节与所述的基座连接；所述的第一电机通过第一驱动杆与所述的水平连接臂连动，所述的第一驱动杆为L型连杆，所述的第一驱动杆的一端与第一电机的输出轴固接、另一端与所述的水平连接臂铰接；所述的第二电机通过导向机构可滑动地连接于所述的基座上，所述的导向机构包括与第二电机固接的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李研彪，谭大鹏，文东辉，计时鸣，吴乐彬，陈伟强，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：86[]