專利名稱：一種擬人髖關節(jié)機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及擬人機器人領域，特別是涉及一種兩自由度轉動擬人髖關節(jié)機 構。
背景技術：
擬人機器人是先進機器人技術的高級發(fā)展階段，它集機械、電子、材料、計算機、傳 感器、控制等多門學科理論與技術于一體，是目前科技發(fā)展最活躍的領域之一。很多國家已 投入大量的人力與物力，對其進行了深入地研究。其中，擬人機器人髖關節(jié)是擬人機器人設 計中的難點之一。早期的擬人機器人髖關節(jié)通常采用串聯(lián)結構，存在結構復雜、慣性大等不 足之處。為了克服這些不足之處，許多研究人員把注意力轉向了兩自由度轉動并聯(lián)機構，具 有結構簡單、承載能力強等優(yōu)點，如Gosselin和張立杰教授等人對一種球面兩轉動并聯(lián)機 構進行了研究，這種機構是一種平面5R機構，這種機構對制造和安裝精度要求很高，否則， 會發(fā)生卡死現(xiàn)象；張立杰教授提出了一種冗余兩轉動并聯(lián)機構，這種機構存在結構復雜、承 載能力小、加工與裝配工藝性不好等問題；黃真教授等人提出了一種2-PSS/S并聯(lián)機構，這 種機構采用球鉸形式，限制了其轉動角，使這種機構的工作空間較小；曾達幸提出了一種解 耦兩轉動并聯(lián)機構，這種機構存在承載能力較小等問題，等等。

實用新型內容為克服現(xiàn)有技術的上述缺點，本實用新型提供了一種結構簡單，承載能力強，體積 較小，運動解耦，加工和裝配工藝性好擬人髖關節(jié)機構。一種擬人髖關節(jié)機構，包括基座，設置于基座上動平臺和與動平臺連動的第一電 機及第二電機；其特征在于所述的動平臺為十字軸，所述的動平臺具有平行于基座的水平連接 臂和垂直于基座的上垂直連接臂及下垂直連接臂，所述的下垂直連接臂通過萬向節(jié)與所述 的基座連接；所述的第一電機通過第一驅動桿與所述的水平連接臂連動，所述的第一驅動桿為 L型連桿，所述的第一驅動桿的一端與第一電機的輸出軸固接、另一端與所述的水平連接臂 鉸接；所述的第二電機通過導向機構可滑動地連接于所述的基座上，所述的導向機構包 括與第二電機固接的導向滑桿和固定于基座、使導向滑桿沿其滑動的導軌；所述的第二電機通過連桿機構與所述的動平臺連動。進一步，所述的連桿機構包括與所述的第二電機的輸出軸固接的第二驅動桿，與 所述的上垂直連接臂固接的第一連桿，和連接所述的第一連桿和第二驅動桿的第二連桿； 所述的第二連桿分別與所述的第一連桿和第二驅動桿鉸接。進一步，所述的下垂直連接臂通過萬向節(jié)與固定在基座上的支承座連接，所述的 第一電機架設于一與基座固接的垂直支架上。[0011]本實用新型的技術構思是通過第一電機和第二電機分別控制動平臺朝兩個不同 的方向翻轉。當?shù)谝浑姍C工作時，第一驅動桿轉動，第一驅動桿通過動平臺的水平連接臂帶動 動平臺翻轉，同時、動平臺與第二電機之間的連桿機構跟隨動平臺翻轉，滑桿在連桿機構的 帶動作用下沿導軌滑動，第二電機跟隨滑桿滑動。當?shù)诙姍C工作時，第二驅動桿轉動，第二驅動桿推動第一、第二連桿前后運動， 連桿帶動動平臺翻轉。動平臺翻轉時，因水平連接臂與第一驅動桿為鉸接關系，第一驅動桿 不影響動平臺翻轉。本實用新型的鉸接連接均為銷軸直接插入連桿或驅動桿中，銷軸為鉚接連接，本 實用新型具有結構簡單，承載能力強，體積較小，運動解耦，加工和裝配工藝性好的優(yōu)點。

圖1是本實用新型的示意圖。
具體實施方式
參照附圖，進一步說明本實用新型一種擬人髖關節(jié)機構，包括基座1，設置于基座1上動平臺5和與動平臺5連動的 第一電機2及第二電機7;所述的動平臺5為十字軸，所述的動平臺5具有平行于基座的水平連接臂41和垂 直于基座的上垂直連接臂43及下垂直連接臂42，所述的下垂直連接臂42通過萬向節(jié)與所 述的基座1連接；所述的第一電機2通過第一驅動桿3與所述的水平連接臂41連動，所述的第一驅 動桿3為L型連桿，所述的第一驅動桿3的一端與第一電機2的輸出軸固接、另一端與所述 的水平連接臂41鉸接；所述的第二電機7通過導向機構可滑動地連接于所述的基座1上，所述的導向機 構包括與第二電機7固接的導向滑桿11和固定于基座1、使導向滑桿11沿其滑動的導軌 10 ；所述的第二電機7通過連桿機構與所述的動平臺5連動。所述的連桿機構包括與所述的第二電機7的輸出軸固接的第二驅動桿9，與所述 的上垂直連接臂43固接的第一連桿6，和連接所述的第一連桿6和第二驅動桿9的第二連 桿8 ；所述的第二連桿8分別與所述的第一連桿6和第二驅動桿9鉸接。所述的下垂直連接臂41通過萬向節(jié)與固定在基座1上的支承座12連接，所述的 第一電機2架設于一與基座1固接的垂直支架上。本實用新型的技術構思是通過第一電機2和第二電機7分別控制動平臺5朝兩 個不同的方向翻轉。當?shù)谝浑姍C2工作時，第一驅動桿3轉動，第一驅動桿3通過動平臺5的水平連接 臂41帶動動平臺5翻轉，同時、動平臺5與第二電機7之間的連桿機構跟隨動平臺5翻轉， 滑桿11在連桿機構的帶動作用下沿導軌10滑動，第二電機7跟隨滑桿11滑動。當?shù)诙姍C7工作時，第二驅動桿9轉動，第二驅動桿9推動第一、第二連桿6、8前后運動，連桿6、8帶動動平臺5翻轉。動平臺5翻轉時，因水平連接臂41與第一驅動桿 3為鉸接關系，第一驅動桿3不影響動平臺5翻轉。 本說明書實施例所述的內容僅僅是對實用新型構思的實現(xiàn)形式的列舉，本實用新 型的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護范圍也及 于本領域技術人員根據(jù)本實用新型構思所能夠想到的等同技術手段。
權利要求1.一種擬人髖關節(jié)機構，包括基座，設置于基座上動平臺和與動平臺連動的第一電機 及第二電機；其特征在于所述的動平臺為十字軸，所述的動平臺具有平行于基座的水平連接臂和 垂直于基座的上垂直連接臂及下垂直連接臂，所述的下垂直連接臂通過萬向節(jié)與所述的基 座連接；所述的第一電機通過第一驅動桿與所述的水平連接臂連動，所述的第一驅動桿為L型 連桿，所述的第一驅動桿的一端與第一電機的輸出軸固接、另一端與所述的水平連接臂鉸 接；所述的第二電機通過導向機構可滑動地連接于所述的基座上，所述的導向機構包括與 第二電機固接的導向滑桿和固定于基座、使導向滑桿沿其滑動的導軌；所述的第二電機通過連桿機構與所述的動平臺連動。
2.如權利要求1所述的擬人髖關節(jié)機構，其特征在于所述的連桿機構包括與所述的 第二電機的輸出軸固接的第二驅動桿，與所述的上垂直連接臂固接的第一連桿，和連接所 述的第一連桿和第二驅動桿的第二連桿；所述的第二連桿分別與所述的第一連桿和第二驅 動桿鉸接。
3.如權利要求1或2所述的擬人髖關節(jié)機構，其特征在于所述的下垂直連接臂通 過萬向節(jié)與固定在基座上的支承座連接，所述的第一電機架設于一與基座固接的垂直支架 上。
專利摘要一種擬人髖關節(jié)機構，包括基座，設置于基座上動平臺和與動平臺連動的第一電機及第二電機；動平臺為十字軸，動平臺具有平行于基座的水平連接臂和垂直于基座的上垂直連接臂及下垂直連接臂，下垂直連接臂通過萬向節(jié)與基座連接；第一電機通過第一驅動桿與水平連接臂連動，第一驅動桿為L型連桿，第一驅動桿的一端與第一電機的輸出軸固接、另一端與水平連接臂鉸接；第二電機通過導向機構可滑動地連接于基座上，導向機構包括與第二電機固接的導向滑桿和固定于基座、使導向滑桿沿其滑動的導軌；第二電機通過連桿機構與動平臺連動。本實用新型具有結構簡單，承載能力強，體積較小，運動解耦，加工和裝配工藝性好的優(yōu)點。
文檔編號B25J17/00GK201922451SQ201020674170
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權日2010年12月22日
發(fā)明者吳樂彬, 文東輝, 李研彪, 計時鳴, 譚大鵬, 陳偉強 申請人:浙江工業(yè)大學