一种人形机器人的制作方法

本技术涉及机器人，尤其是涉及一种人形机器人。

背景技术：

1、人形机器人因具备类人形态与运动能力，在工业生产、商业或家庭服务、教育、科研、空间探索、医疗健康、数据采集等领域展现出广阔应用前景。然而，现有技术中的人形机器人多采用一体化结构设计，存在诸多不足。在功能拓展方面，一体化结构难以根据不同场景需求灵活更换部件以实现功能升级，限制了机器人的应用范围。同时，一体化设计下，机器人的运动灵活性也受到一定制约，难以精准完成复杂的类人动作。因此，亟需设计一种模块化程度高、运动灵活且便于维护的人形机器人结构，以解决上述问题，推动人形机器人在更多场景下的高效应用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种人形机器人结构，该人形机器人模块化程度高、运动灵活且便于维护。

2、本实用新型提供一种人形机器人结构，包括：

3、头部模块：包括头部固定件，所述头部固定件上设有头部壳体，所述头部壳体上设有视觉算法数据采集模块，所述头部壳体内部设有语音交互器，所述语音交互器用于提供语音交互、语音唤醒和语音遥操控制机器人；

4、躯干模块：与所述头部模块底部连接，包括躯干壳体，所述躯干壳体内部设有躯干组件和工控机，所述视觉算法数据采集模块和所述语音交互器均与所述工控机连接；

5、机械臂模块，所述机械臂模块对称设置在所述躯干模块的两侧，所述机械臂模块的末端设有执行器；所述执行器为夹爪、灵巧手或其他末端执行机构；

6、底盘模块：与所述躯干模块底部连接，包括底盘壳体，所述底盘壳体内部设有控制板、激光雷达、调试接口和电池；所述底盘壳体的侧壁上设有rgbd传感器、超声传感器和红外传感器；所述底盘壳体底部设有万向轮组件及对称设置的左驱动装置和右驱动装置。

7、进一步地，所述头部固定件包括头部电机支架，所述头部电机支架上设有左右旋转电机，所述左右旋转电机顶部设有俯仰电机支架，所述俯仰电机支架上设有俯仰电机，所述俯仰电机与头部固定支架连接，所述头部壳体与所述头部固定支架连接。

8、进一步地，所述视觉算法采集模块包括左相机、右相机、rgbd相机；所述头部壳体包括前睑壳和头部后壳，所述前睑壳上设有rgbd相机安装孔，所述前睑壳上设有眼睛框架，所述左相机和所述右相机位于所述眼睛框架中；所述头部固定支架顶部设有相机固定架，所述rgbd相机固定在所述相机固定架上；

9、所述头部后壳的顶部内侧壁安装有所述语音交互器；所述头部后壳外侧壁的左右两侧分别设有一个头部指示灯，两个所述头部指示灯对称设置。

10、进一步地，所述躯干组件包括躯干支撑底座，所述躯干支撑底座顶部设有躯干支撑架，所述躯干支撑架顶部设有所述工控机安装架，所述工控机安装架内部设有所述工控机，所述工控机安装架一侧设有散热风扇；所述工控机安装架顶部设有机械臂安装架，所述机械臂安装架顶部设有用于固定所述头部电机支架的安装孔。

11、进一步地，所述机械臂安装架包括立柱，所述立柱顶部和底部分别设有上固定板和下固定板，所述机械臂分别与所述上固定板和所述下固定板转动连接。

12、进一步地，所述躯干壳体包括连接的躯干前壳和躯干后壳，所述躯干支撑架顶部对称设有前壳固定板和后壳固定板，所述躯干前壳、所述躯干后壳分别与所述前壳固定板、所述后壳固定板固定连接；

13、所述躯干前壳上设有上身指示灯及前胸指示灯，所述躯干前壳上对称设有两个扬声器；所述躯干后壳上部设有急停开关，所述急停开关下方设有配网开关，所述躯干后壳设有维修窗口，所述维修窗口处设有躯干后壳盖板；所述躯干支撑底座底部与所述躯干壳体底部连接。

14、进一步地，所述底盘壳体顶部设有盖板，所述底盘壳体内部设有底板；所述底板顶部固定有多个支撑柱，所述支撑柱贯穿所述盖板与顶部支撑板连接，所述躯干组件的底部与所述顶部支撑板固定连接。

15、进一步地，所述控制板、所述激光雷达均位于所述底板顶部，所述激光雷达顶部贯穿所述盖板位于所述盖板与所述顶部支撑板之间；所述顶部支撑板上设有电源开关；

16、所述电池位于所述底板底部，所述底盘壳体上设有电池舱门，所述电池舱门上设有充电口和充电极片。

17、进一步地，所述左驱动装置和所述右驱动装置结构相同，均包括驱动电机支架，所述驱动电机支架与所述底板底部固定连接，所述驱动电机支架上设有第一摆臂拉钩和第二摆臂拉钩，所述第一摆臂拉钩与所述第二摆臂拉钩之间设有储能部件；所述第一摆臂拉钩的底部贯穿所述驱动电机支架通过销轴与摆臂连接，所述摆臂与轮毂电机连接；所述第二摆臂拉钩与所述驱动电机支架固定连接；所述底板顶部设有电机驱动器，所述轮毂电机与所述电机驱动器连接。

18、进一步地，所述躯干支撑架包括：

19、固定板，所述固定板设置在所述躯干支撑底座上方；

20、升降组件，设置于所述躯干支撑底座与所述固定板之间；

21、驱动装置，包括电机和由所述电机驱动的滚珠丝杆；

22、传动组件，包括套设于所述滚珠丝杆上的滚珠螺母，所述滚珠螺母与所述升降组件固定连接；

23、至少一组导向组件，每组导向组件包括固定导轨和活动导轨，所述固定导轨的一端与所述躯干支撑底座固定连接，所述固定导轨的另一端与所述固定板固定连接，所述活动导轨的一端与所述升降组件固定连接，所述活动导轨另一端穿过所述固定板并相对于所述固定板滑动。

24、综上所述，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

25、本实用新型提供的人形机器人进行了模块划分，分为头部模块、躯干模块、机械臂模块和底盘模块，各模块之间进行连接，便于部件单独更换与功能升级，降低维护成本；设置头部模块可实现多方向旋转，躯干模块上的机械臂模块配合底盘模块的万向轮和驱动装置，使机器人能完成复杂的类人动作与移动。本实用新型提供的人形机器人结构设计合理，兼顾功能性与实用性，为模块化人形机器人的研发与应用提供了可靠的结构基础。

1.一种人形机器人，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的人形机器人，其特征在于，所述头部固定件包括头部电机支架(102)，所述头部电机支架(102)上设有左右旋转电机(103)，所述左右旋转电机(103)顶部设有俯仰电机支架(105)，所述俯仰电机支架(105)上设有俯仰电机(106)，所述俯仰电机(106)与头部固定支架(107)连接，所述头部壳体与所述头部固定支架(107)连接。

3.根据权利要求2所述的人形机器人，其特征在于，所述视觉算法采集模块包括左相机(112)、右相机(113)、rgbd相机(111)；所述头部壳体包括前睑壳(109)和头部后壳(110)，所述前睑壳(109)上设有rgbd相机安装孔(1091)，所述前睑壳(109)上设有眼睛框架(1092)，所述左相机(112)和所述右相机(113)位于所述眼睛框架(1092)中；所述头部固定支架(107)顶部设有相机固定架(1072)，所述rgbd相机(111)固定在所述相机固定架(1072)上；

4.根据权利要求2所述的人形机器人，其特征在于，所述躯干组件包括躯干支撑底座(201)，所述躯干支撑底座(201)顶部设有躯干支撑架(202)，所述躯干支撑架(202)顶部设有工控机安装架(203)，所述工控机安装架(203)内部设有所述工控机(204)，所述工控机安装架(203)一侧设有散热风扇(206)；所述工控机安装架(203)顶部设有机械臂安装架(207)，所述机械臂安装架(207)顶部设有用于固定所述头部电机支架(102)的安装孔。

5.根据权利要求4所述的人形机器人，其特征在于，所述机械臂安装架(207)包括立柱(2071)，所述立柱(2071)顶部和底部分别设有上固定板(2072)和下固定板(2073)，所述机械臂分别与所述上固定板(2072)和所述下固定板(2073)转动连接。

6.根据权利要求4所述的人形机器人，其特征在于，所述躯干壳体包括连接的躯干前壳(208)和躯干后壳(209)，所述躯干支撑架(202)顶部对称设有前壳固定板(2021)和后壳固定板(2022)，所述躯干前壳(208)、所述躯干后壳(209)分别与所述前壳固定板(2021)、所述后壳固定板(2022)固定连接；

7.根据权利要求1所述的人形机器人，其特征在于，所述底盘壳体(401)顶部设有盖板(4011)，所述底盘壳体(401)内部设有底板(4012)；所述底板(4012)顶部固定有多个支撑柱(423)，所述支撑柱(423)贯穿所述盖板(4011)与顶部支撑板(402)连接，所述躯干模块(2)的底部与所述顶部支撑板(402)固定连接。

8.根据权利要求7所述的人形机器人，其特征在于，所述控制板(403)、所述激光雷达(404)均位于所述底板(4012)顶部，所述激光雷达(404)顶部贯穿所述盖板(4011)位于所述盖板(4011)与所述顶部支撑板(402)之间；所述顶部支撑板(402)上设有电源开关(426)；

9.根据权利要求8所述的人形机器人，其特征在于，所述左驱动装置(413)和所述右驱动装置(414)结构相同，均包括驱动电机支架(415)，所述驱动电机支架(415)与所述底板(4012)底部固定连接，所述驱动电机支架(415)上设有第一摆臂拉钩(416)和第二摆臂拉钩(417)，所述第一摆臂拉钩(416)与所述第二摆臂拉钩(417)之间设有储能部件；所述第一摆臂拉钩(416)的底部贯穿所述驱动电机支架(415)通过销轴(419)与摆臂(420)连接，所述摆臂(420)与轮毂电机(421)连接；所述第二摆臂拉钩(417)与所述驱动电机支架(415)固定连接；所述底板(4012)顶部设有电机驱动器(422)，所述轮毂电机(421)与所述电机驱动器(422)连接。

10.根据权利要求4所述的人形机器人，其特征在于，所述躯干支撑架(202)包括：