一种仿人双臂机器人

1.本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种仿人双臂机器人。


背景技术：

2.随着科技技术的发展，机器人制造技术越来越成熟。并且，随着人类生活水平的提高，越来越多的工作由机器人来完成，为了让人们有较好的体验，仿人机器人是机器人领域的研究热点。其中仿人臂机器人在服务机器人中占有重要地位，它的技术成熟与否直接决定了机器人能否胜任复杂精细的操作任务。高度仿人化不仅可以给人们带来身体上和心理上的舒适感和安全感，还可以提高人机的合作效率。
3.目前仿人机械臂一方面研是发成本昂贵，完善的仿人机械臂需要高精度的驱动器、传感器、控制器及特殊材料，导致现有的造价比较高，而另一方面是自由度少，动作简单，结构仿人性不足，或是自由度多，体积臃肿，特别是腕关节机构不合理，无法满足现有的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种仿人双臂机器人，结构更加简单轻便，并且对应的部位具有多个自由度，从而实现不同动作的驱动操作。
5.本实用新型公开的一种仿人双臂机器人所采用的技术方案是:
6.一种仿人双臂机器人，包括支撑架；
7.头部机构，所述头部机构包括头部壳体和头部驱动组件，所述头部壳体通过头部驱动组件设置于支撑架上端，所述头部驱动组件带动头部壳体进行绕z轴、x轴及y轴方向上的进行转动；
8.上臂机构，所述上臂机构数量为两个，所述上臂机构相对设置于支撑架两侧，所述上臂机构包括上臂壳体和上臂驱动组件，所述上臂壳体通过上臂驱动组件与支撑架连接，所述上臂驱动组件带动上臂壳体进行绕x轴、y轴及z轴方向上的转动；
9.前臂机构，所述前臂机构数量为两个，分别对应与两个所述上臂机构连接，所述前臂机构包括前臂壳体和前臂驱动组件，所述前臂壳体通过前臂驱动组件与上臂壳体连接，所述前臂驱动组件带动前臂壳体绕x轴和y轴方向上进行转动；
10.手掌机构，所述手掌机构数量为两个，所述手掌机构与前臂机构连接，所述手掌机构包括手掌本体和手掌驱动组件，所述手掌驱动组件带动手掌本体绕x轴及z轴进行转动。
11.作为优选方案，所述头部驱动组件包括第一舵机、第二舵机、第三舵机、头部底座、头部旋转支架及颈部摆动夹子，所述头部底座固定于支撑架上端，所述第一舵机固定于头部底座内，且所述第一舵机的输出轴沿z轴方向设置，所述头部旋转支架转动设置于头部底座上方，所述第一舵机的输出轴与头部旋转支架固定连接，所述第二舵机设置于头部旋转支架内，所述第二舵机的输出轴沿x轴方向设置，所述颈部摆动夹子设置于头部旋转支架上方，所述第二舵机的输出轴与颈部摆动夹子固定连接，所述第三舵机设置于颈部摆动夹子
内，且所述第三舵机的输出轴沿y轴方向设置，所述头部壳体与第三舵机的输出轴固定连接。
12.作为优选方案，所述上臂驱动组件包括第四舵机、第五舵机、第六舵机、肩部旋转支架、肩部输出支架及上臂支架，所述肩部旋转支架与支撑架固定连接，所述第四舵机固定于肩部旋转支架内，所述第四舵机的输出轴沿x轴方向设置，所述肩部输出支架与肩部旋转支架转动连接，所述第四舵机的输出轴与肩部输出支架固定连接，所述第五舵机设置于肩部输出支架内，所述第五舵机的输出轴沿y轴方向设置，所述上臂支架与第五舵机的输出轴固定连接，所述上臂支架一端与上臂壳体转动连接，是所述第六舵机固定于上臂壳体内，所述第六舵机的输出轴与上臂支架固定连接。
13.作为优选方案，所述前臂驱动组件包括第七舵机、第八舵机及前臂支架，所述第七舵机固定于上臂壳体一端，所述第七舵机的输出轴沿x轴方向设置，所述前臂支架与第七舵机的输出轴固定连接，所述前臂壳体与前臂支架转动连接，所述第八舵机固定于前臂支架内，所述第八舵机的输出轴与前臂壳体转动连接。
14.作为优选方案，其特征在于，所述上臂壳体和前臂壳体表面均开设有减重孔。
15.作为优选方案，所述手掌驱动组件包括第九舵机、第十舵机、腕部支架、齿轮及链条，所述腕部支架与前臂壳体转动连接，所述第九舵机设置于前臂壳体内，所述第九舵机的输出轴沿x轴方向设置，且所述齿轮与第九舵机的输出轴固定连接，所述腕部支架一侧对应设有齿圈，所述齿圈和齿轮通过链条传动连接，所述第十舵机固定于腕部支架内，所述第十舵机的输出轴沿z轴方向设置，所述手掌本体与第十舵机固定连接。
16.作为优选方案，所述支撑架下端设有支撑座，所述支撑座成h型结构，所述支撑架固定于支撑座中部。
17.本实用新型公开的一种仿人双臂机器人的有益效果是：通过头部驱动组件带动头部壳体绕z轴方向进行转动，从而实现转头的操作，当头部壳体在头部驱动组件的作用下绕x轴进行转动时，实现低头或抬头的操作，而头部壳体在头部驱动组件的作用下绕y轴进行转动时，则实现左右摆头的操作，使头部机构能够更好地模拟人的头部运动；而上臂机构、前臂机构及手掌机构则组成仿人体的手臂结构，利用上臂驱动组件、前臂驱动组件及手掌驱动组件分别带动上臂壳体、前臂壳体及手掌本体进行不同方向上的转动，模拟人手臂关节的不同运动，从而起到模仿手臂的不同操作，通过上述结构，使仿人双臂机器人的结构更加简单轻便，并且对应的部位具有多个自由度，从而实现不同动作的驱动操作。
附图说明
18.图1是本实用新型一种仿人双臂机器人的结构示意图。
19.图2是本实用新型一种仿人双臂机器人的头部机构结构示意图。
20.图3是本实用新型一种仿人双臂机器人的上臂机构结构示意图。
21.图4是本实用新型一种仿人双臂机器人的前臂机构及手掌机构结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:
23.请参考图1，一种仿人双臂机器人，包括支撑架10；头部机构20，头部机构20包括头
部壳体21和头部驱动组件22，头部壳体21通过头部驱动组件22设置于支撑架10上端，头部驱动组件22带动头部壳体21进行绕z轴、x轴及y轴方向上的进行转动。
24.请参考图2，头部驱动组件22包括第一舵机221、第二舵机222、第三舵机223、头部底座224、头部旋转支架225及颈部摆动夹子226，头部底座224固定于支撑架10上端，第一舵机221固定于头部底座224内，且第一舵机221的输出轴沿z轴方向设置，头部旋转支架225转动设置于头部底座224上方，第一舵机221的输出轴与头部旋转支架225固定连接，第二舵机222设置于头部旋转支架225内，第二舵机222的输出轴沿x轴方向设置，颈部摆动夹子226设置于头部旋转支架225上方，第二舵机222的输出轴与颈部摆动夹子226固定连接，第三舵机223设置于颈部摆动夹子226内，且第三舵机223的输出轴沿y轴方向设置，头部壳体21与第三舵机223的输出轴固定连接。
25.通过第一舵机221带动头部旋转支架225及其上方的部件绕z轴进行转动，从而使头部壳体21实现转头的目的；第二舵机222带动颈部摆动夹子226绕x轴进行转动，从而使头部壳体21进行低头或抬头的动作；第三舵机223带动头部壳体21绕y轴进行转动，从而实现头部壳体21进行左右摆动的目的。
26.上臂机构30，上臂机构30数量为两个，上臂机构30相对设置于支撑架10两侧，上臂机构30包括上臂壳体31和上臂驱动组件32，上臂壳体31通过上臂驱动组件32与支撑架10连接，上臂驱动组件32带动上臂壳体31进行绕x轴、y轴及z轴方向上的转动。
27.请参考图3，上臂驱动组件32包括第四舵机321、第五舵机322、第六舵机323、肩部旋转支架324、肩部输出支架325及上臂支架326，肩部旋转支架324与支撑架10固定连接，第四舵机321固定于肩部旋转支架324内，第四舵机321的输出轴沿x轴方向设置，肩部输出支架325与肩部旋转支架324转动连接，第四舵机321的输出轴与肩部输出支架325固定连接，第五舵机322设置于肩部输出支架325内，第五舵机322的输出轴沿y轴方向设置，上臂支架326与第五舵机322的输出轴固定连接，上臂支架326一端与上臂壳体31转动连接，是第六舵机323固定于上臂壳体31内，第六舵机323的输出轴与上臂支架326固定连接。
28.通过第四舵机321带动肩膀输出支架绕x轴进行转动，从而带动整个手臂结构进行前后方向上的摆动；第五舵机322带动上臂支架326绕y轴进行转动，使上臂壳体31、前臂结构及手掌机构50绕y轴进行转动，从而模拟人们手臂进行抬起或放下的情况；第六舵机323固定于上臂壳体31内，且第六舵机323的输出轴与上臂支架326固定连接，当第六舵机323进行转动时，上臂壳体31与上臂支架326进行转动，从而模拟人们手臂进行转动的情况。
29.前臂机构40，前臂机构40数量为两个，分别对应与两个上臂机构30连接，前臂机构40包括前臂壳体41和前臂驱动组件42，前臂壳体41通过前臂驱动组件42与上臂壳体31连接，前臂驱动组件42带动前臂壳体41绕x轴和y轴方向上进行转动。
30.请参考图4，前臂驱动组件42包括第七舵机421、第八舵机322及前臂支架423，第七舵机421固定于上臂壳体31一端，第七舵机421的输出轴沿x轴方向设置，前臂支架423与第七舵机421的输出轴固定连接，前臂壳体41与前臂支架423转动连接，第八舵机322固定于前臂支架423内，第八舵机322的输出轴与前臂壳体41转动连接。
31.通过第七舵机421带动前臂支架423绕x轴进行转动，从而带动前臂壳体41朝上臂壳体31一侧进行转动，实现手臂弯折的目的，反正可实现手臂伸直的目的；而第八舵机322可带动前臂壳体41与前臂支架423之间进行转动，实现前臂壳体41进行转动作用，模拟人的
前臂转动的效果，使防人双臂机器人的手臂更加灵活。
32.并且在上臂壳体31和前臂壳体41表面均开设有减重孔327，从而减轻上臂壳体31和前臂壳体41的重量，使上臂壳体31和前臂壳体41在运动时，能够更加灵活，并且也减少对应驱动组件的负荷。
33.手掌机构50，手掌机构50数量为两个，手掌机构50与前臂机构40连接，手掌机构50包括手掌本体51和手掌驱动组件52，手掌驱动组件52带动手掌本体51绕x轴及z轴进行转动。
34.请参考图4，手掌驱动组件52包括第九舵机521、第十舵机522、腕部支架523、齿轮524及链条525，腕部支架523与前臂壳体41转动连接，第九舵机521设置于前臂壳体41内，第九舵机521的输出轴沿x轴方向设置，且齿轮524与第九舵机521的输出轴固定连接，腕部支架523一侧对应设有齿圈526，齿圈526和齿轮524通过链条525传动连接，第十舵机522固定于腕部支架523内，第十舵机522的输出轴沿z轴方向设置，手掌本体51与第十舵机522固定连接。
35.通过第九舵机521带动齿轮524进行转动，而腕部支架523一侧的齿圈526与齿轮524通过链条525进行传动连接，从而齿轮524也带动腕部支架523进行转动，使腕部支架523绕x轴方向进行转动，模拟人的手掌上下摆动的情况；而第十舵机522带动手掌本体51绕z轴进行转动，从而模拟人的手掌左右摆动的情况。
36.上述方案中，支撑架10下端设有支撑座11，支撑座11成h型结构，支撑架10固定于支撑座11中部，通过支撑座11可提高支撑架10与地面接触的面积，并且提供前后左右的支撑力，使仿人双臂机器人具有较好地稳定性。
37.本实用新型提供一种仿人双臂机器人，通过头部驱动组件带动头部壳体绕z轴方向进行转动，从而实现转头的操作，当头部壳体在头部驱动组件的作用下绕x轴进行转动时，实现低头或抬头的操作，而头部壳体在头部驱动组件的作用下绕y轴进行转动时，则实现左右摆头的操作，使头部机构能够更好地模拟人的头部运动；而上臂机构、前臂机构及手掌机构则组成仿人体的手臂结构，利用上臂驱动组件、前臂驱动组件及手掌驱动组件分别带动上臂壳体、前臂壳体及手掌本体进行不同方向上的转动，模拟人手臂关节的不同运动，从而起到模仿手臂的不同操作，通过上述结构，使仿人双臂机器人的结构更加简单轻便，并且对应的部位具有多个自由度，从而实现不同动作的驱动操作。
38.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。