本實用新型涉及機械技術領域，尤其是指一種單自由度仿人形展示機器人。

背景技術：

隨著科技化、信息化時代的發(fā)展，機器人技術也得到了很大發(fā)展。在機器人領域，仿人形機器人是最為直觀的機器人的代表，正越來越多的走進并融入大眾的生活。由于仿人形機器人為了更好地仿真人類的動作，都需要非常多的組件；這樣在控制仿人形機器人時就需要為每個零部件各自編寫控制程序進行運動控制，導致機器人運動誤差累積，可靠性及穩(wěn)定性降低。由此可以看出，現(xiàn)有的仿人形機器人由于組件繁多，導致控制難度較大。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型要解決的技術問題是提供一種單自由度仿人形展示機器人，能夠降低組建的復雜度，從而降低控制的復雜度。

為了解決上述問題，本實用新型實施例提出了一種單自由度連桿機構，包括電機、中軸、固定側板、手臂驅動機構、頭部驅動機構；其中中軸穿插設置在固定側板上并能夠相對于固定側板轉動；且中軸的一端連接手柄驅動機構，另一端連接頭部驅動機構；

其中手臂驅動機構包括第一曲柄、第一連桿、第一搖桿；其中電機的動力輸出軸與中軸平行，以帶動第一曲柄整周回轉；第一曲柄的一端固定在電機的動力輸出軸上，另一端連接第一連桿的一端以構成轉動副；且第一連桿的另一端連接第一搖桿的一端以構成轉動副，第一搖桿的另一端固定在中軸上，以使在電機的動力輸出軸轉動時帶動其上的第一曲柄繞著動力輸出軸轉動并通過第一連桿、第一搖桿帶動中軸做往復轉動；

其中頭部驅動機構包括第二曲柄、第二連桿、第二搖桿、連接軸、頭部連接件；其中第二曲柄的一端固定在中軸上以隨中軸轉動，且第二曲柄的另一端連接第二連桿的一端以構成轉動副；第二連桿的另一端連接第二搖桿的一端以構成轉動副；頭部連接件固定在第二搖桿的另一端；連接軸過盈配合固定在第二搖桿的另一端上，且連接軸與中軸平行延伸；第二曲柄、第二連桿、第二搖桿都朝向遠離中軸的方向延伸以中軸做往復轉動時通過第二曲柄、第二連桿、第二搖桿帶動頭部連接件上下移動。

其中，第一連桿的兩端分別設有連接孔以連接第一曲柄和第一搖桿；且第一搖桿的兩端都設有設有連接孔以連接第一連桿和中軸；其中，第一曲柄的一端通過頂絲固定在電機的動力輸出軸上，另一端通過連接孔連接第一連桿的一端的連接孔以形成轉動副；第一連桿另一端的連接孔通過子母螺釘連接第一搖桿一端的連接孔以構成轉動副；第一搖桿另一端的連接孔套接在中軸上并與中軸一端的卡槽通過卡簧卡接固定。

其中，其中第二曲柄的一端設有連接孔以套接在中軸上并與中軸另一端的卡槽通過卡簧卡接固定。

同時，本實用新型實施例還提出了一種利用如前任一項所述的單自由度連桿機構的單自由度仿人形展示機器人，還包括軀干、頭部、左臂、右臂；其中所述軀干包括軀干本體，所述單自由度連桿機構設置在軀干本體內，且所述單自由度連桿機構的頭部連接件從所述軀干本體的頂部伸出所述軀干本體，所述頭部固定在所述頭部連接件上；其中所述中軸從所述軀干的側壁伸出所述軀干且所述左臂和/或右臂固定在所述中軸上。

其中，還包括底座，所述底座包括固定在一起的位于底部的大底座和位于頂部的小底座，該小底座底部設有安裝孔以與大底座通過螺釘連接固定；其中軀干本體底部固定在底座的小底座頂部。

其中，所述左臂和/或右臂包括：手掌、小臂、大臂；其中手掌底部設有固定孔以固定在小臂一端的固定孔上，且小臂的另一端也設有固定孔以固定在大臂的一端，大臂的另一端通過固定板連接在法蘭盤上。

本實用新型的上述技術方案的有益效果如下：上述技術方案提出了一種單自由度仿人形展示機器人，能夠通過電機的動力輸出驅動來驅動單自由度連桿機構，以控制手柄驅動機構和頭部驅動機構工作，帶動左臂或右臂做擺動，同時帶動頭部做點頭動作。這樣可以通過非常簡單的結構實現(xiàn)仿人形動作，以實現(xiàn)展示的目的。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的單自由度仿人形展示機器人的整體結構圖；

圖2為圖1中的單自由度連桿機構的結構示意圖；

圖3為圖1中的軀干的整體結構圖；

圖4為圖1中的頭部的整體結構圖；

圖5為圖1中的左臂的整體結構圖；

圖6為圖1中的底座的整體結構圖。

具體實施方式

為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

本實用新型實施例提出了一種單自由度連桿機構、單自由度仿人形展示機器人。如圖1所示的，該單自由度仿人形展示機器人包括：如圖4所示的頭部A、如圖5所示的左臂B、右臂C、如圖2所示的單自由度連桿機構D、如圖3所示的軀干E、如圖6所示的底座F。

其中，左臂B和右臂C可以為相同結構，也可以為不同結構。在本實用新型的一個實施例中，該左臂B和右臂C的結構可以都如圖5所示的，包括手掌18、小臂19、大臂20；其中手掌18底部設有固定孔以固定在小臂19的一端的固定孔上且小臂19的另一端也設有固定孔以固定在大臂20的一端，大臂20的另一端通過固定板連接在法蘭盤上。具體的，手掌18底部的兩個固定孔通過螺釘與小臂19上部的兩個固定孔配合固定；小臂19下部的四個安裝孔通過螺釘與大臂20左側的四個安裝孔配合固定；大臂20右側的兩個連接孔與固定板通過螺釘固定連接；固定板右側的四個安裝孔與法蘭盤通過螺釘固定連接。

如圖1、圖2所示的，該單自由度連桿機構D包括電機1、中軸6、上固定板13、下固定板14、固定側板12、中軸固定法蘭7、手臂驅動機構、頭部驅動機構。如圖2所示的，中軸6穿插設置在固定側板12上并能夠相對于固定側板12轉動；且中軸6的一端連接手柄驅動機構，另一端連接頭部驅動機構。

其中手臂驅動機構包括第一曲柄2、第一連桿3、第一搖桿4。如圖2所示的，其中電機1的動力輸出軸與中軸6平行，以帶動第一曲柄2整周回轉；第一曲柄2的一端固定在電機1的動力輸出軸上，另一端連接第一連桿3的一端以構成轉動副；且第一連桿3的另一端連接第一搖桿4的一端以構成轉動副，第一搖桿4的另一端固定在中軸6上。在電機1的動力輸出軸轉動時，帶動其上的第一曲柄2繞著動力輸出軸轉動；而第一曲柄2通過第一連桿3、第一搖桿4帶動中軸6做往復轉動。其中，該左臂B的法蘭盤固定在中軸6上，在中軸6做往復轉動時可以實現(xiàn)前后擺手的動作。

如圖2所示的，第一連桿3的兩端分別設有連接孔以連接第一曲柄2和第一搖桿4；且第一搖桿4的兩端都設有設有連接孔以連接第一連桿3和中軸6。其中，第一曲柄2的一端通過頂絲固定在電機1的動力輸出軸上，另一端通過連接孔連接第一連桿3的一端的連接孔以形成轉動副。第一連桿3另一端的連接孔通過子母螺釘連接第一搖桿4一端的連接孔以構成轉動副。第一搖桿4另一端的連接孔套接在中軸6上并與中軸6一端的卡槽通過卡簧卡接固定。

其中頭部驅動機構包括第二曲柄5、第二連桿8、第二搖桿9、連接軸10、頭部連接件11。其中第二曲柄5的一端固定在中軸6上以隨中軸轉動，且第二曲柄5的另一端連接第二連桿8的一端以構成轉動副；第二連桿8的另一端連接第二搖桿9的一端以構成轉動副；頭部連接件11固定在第二搖桿9的另一端；連接軸10過盈配合固定在第二搖桿9的另一端上，且連接軸10與中軸6平行延伸。如圖2所示的，第二曲柄5、第二連桿8、第二搖桿9都朝向遠離中軸6的方向延伸，以支撐頭部A。具體的，在中軸6做往復轉動時，通過第二曲柄5、第二連桿8、第二搖桿9帶動頭部連接件11上下移動，以帶動頭部A上下移動。

如圖2所示的，其中第二曲柄5的一端設有連接孔以套接在中軸6上并與中軸6另一端的卡槽通過卡簧卡接固定。

如圖2所示的，該固定側板12的設有上固定板13、下固定板14，在固定側板12、上固定板13、下固定板14上設有減重孔。

如圖1所示的，該單自由度連桿機構D設置在軀干E內。如圖3所示的，該軀干E包括軀干本體16，在軀干本體16頂部開口以使頭部連接件15從該開口處伸出軀干本體16。如圖4所示的，頭部A包括一個頭部本體17，頭部本體17通過頭部連接件15上的固定孔與所述頭部連接件15固定在一起。

如圖6，底座F包括固定在一起的位于底部的大底座32和位于頂部的小底座31，該小底座31底部設有安裝孔以與大底座32通過螺釘連接固定。如圖1所示的，軀干E的軀干本體16底部固定在底座F的小底座31頂部。

其中，單自由度連桿機構D的中軸6的左端穿過左套筒與左臂的法蘭盤中心孔通過銷釘配合固定；單自由度連桿機構D的中軸6右端穿過右套筒與右臂的法蘭盤中心孔通過銷釘配合固定。左套筒的全周固定孔通過螺釘與軀干E的軀干本體16固定；右套筒的全周固定孔通過螺釘與軀干E的軀干本體16固定。

以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。