一種三自由度仿生頸部機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及仿生機器人技術領域，具體而言，涉及一種三自由度仿生頸部機構。
【背景技術】
[0002]隨著電子技術、控制技術、傳感測量技術、信號處理技術、計算機技術及仿生技術的發(fā)展，視覺仿生研究日益受到重視，成為前沿交叉學科的研究熱點?，F有的視覺仿生研究主要集中在仿生眼睛上，盡管仿生眼睛能實現三自由度，但是在視覺過程中，仿生眼睛只能實現小范圍視野調整，而無法實現大范圍視野調整。
[0003]人的頸脖子肌肉繁多，按功能控制頭部運動的肌肉主要有:胸鎖乳突肌，前斜角肌，中斜角肌，后斜角肌，小斜角肌，斜方肌，頭半棘肌，頸半棘肌，頭最長肌，頭夾肌，頸夾肌等。在頸脖子靜止的情況下，人眼左右、上下轉動角度為100度左右，旋轉最大角度13度左右，無法實現大范圍的運動角度。而在頸脖子的轉動過程中，人眼可以跟隨頸脖子的轉動實現大范圍的調整視野。因此，對于仿生頸部的研究也是一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種體積小巧、結構簡單三自由度仿生頸部機構。
[0005]本發(fā)明提供了一種三自由度仿生頸部機構，包括:
[0006]底座，其上安裝有支架托臺；
[0007]仿生頸部，其為球形腔，且固定安裝在所述支架托臺，所述仿生頸部周向上均勻安裝有第一支架、第二支架和第三支架，所述第一支架、所述第二支架和所述第三支架連接交匯于所述仿生頸部的球心處；
[0008]第一伺服電機，其與所述第一支架連接；
[0009]第二伺服電機，其與所述第二支架連接；
[0010]第三伺服電機，其與所述第三支架連接。
[0011]作為本發(fā)明進一步的改進，所述仿生頸部在所述第一伺服電機的驅動下上下運動。
[0012]作為本發(fā)明進一步的改進，所述仿生頸部在所述第二伺服電機的驅動下旋轉運動。
[0013]作為本發(fā)明進一步的改進，所述仿生頸部在所述第三伺服電機的驅動下側曲運動。
[0014]作為本發(fā)明進一步的改進，還包括第一支架托、第二支架托和第三支架托，所述第一支架托位于所述第一支架和所述第一伺服電機之間，所述第二支架托位于所述第二支架和所述第二伺服電機之間，所述第三支架托位于所述第三支架和所述第三伺服電機之間。
[0015]作為本發(fā)明進一步的改進，還包括三軸伺服電機驅動器，所述第一伺服電機、所述第二伺服電機和所述第三伺服電機均與所述三軸伺服電機驅動器連接。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:結構簡單，集成度高，可實現側曲運動自由度、搖擺運動自由度和俯仰運動自由度。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例所述的一種三自由度仿生頸部機構結構示意圖。
[0018]圖中，
[0019]1、底座；2、支架托臺；3、仿生頸部；41、第一支架；42、第二支架；51、第一伺服電機；52、第二伺服電機；53、第三伺服電機；61、第一支架托；62、第二支架托。
【具體實施方式】
[0020]下面通過具體的實施例并結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明實施例的一種三自由度仿生頸部機構，包括底座1、支架托臺2、仿生頸部3、三個支架、三個伺服電機、三個支架托和一個三軸伺服電機驅動器。三個支架包括第一支架41、第二支架42和第三支架。三個伺服電機包括第一伺服電機51、第二伺服電機52和第三伺服電機53。三個支架托包括第一支架托61、第二支架托62和第三支架托。
[0022]底座I上安裝有支架托臺2。仿生頸部3為球形腔，且固定安裝在支架托臺2。仿生頸部3周向上均勻安裝有第一支架41、第二支架42和第三支架，第一支架41、第二支架42和第三支架連接交匯于仿生頸部3的球心處。第一伺服電機51與第一支架41連接，第二伺服電機52與第二支架42連接，第三伺服電機53與第三支架連接。第一支架托61位于第一支架41和第一伺服電機51之間，用于固定第一伺服電機51。第二支架托62位于第二支架42和第二伺服電機52之間，用于固定第二伺服電機52。第三支架托位于第三支架和第三伺服電機53之間，用于固定第三伺服電機53。
[0023]第一伺服電機51、第二伺服電機52和第三伺服電機53均與一個三軸伺服電機驅動器連接，該三軸伺服電機驅動器用于驅動第一伺服電機51、第二伺服電機52和第三伺服電機53的運動。在第一伺服電機51、第二伺服電機52和第三伺服電機53的運動驅動下，該仿生頸部機構可實現三自由度運動。仿生頸部3在第一伺服電機51的驅動下上下運動，實現俯仰運動自由度。仿生頸部3在第二伺服電機52的驅動下旋轉運動，實現搖擺運動自由度。仿生頸部3在第三伺服電機53的驅動下側曲運動，實現側曲運動自由度。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種三自由度仿生頸部機構，其特征在于，包括: 底座(I)，其上安裝有支架托臺(2); 仿生頸部(3)，其為球形腔，且固定安裝在所述支架托臺(2)，所述仿生頸部(3)周向上均勻安裝有第一支架(41)、第二支架(42)和第三支架，所述第一支架(41)、所述第二支架(42)和所述第三支架連接交匯于所述仿生頸部(3)的球心處； 第一伺服電機(51)，其與所述第一支架(41)連接； 第二伺服電機(52)，其與所述第二支架(42)連接； 第三伺服電機(53)，其與所述第三支架連接。2.根據權利要求1所述的三自由度仿生頸部機構，其特征在于，所述仿生頸部(3)在所述第一伺服電機(51)的驅動下上下運動。3.根據權利要求1所述的三自由度仿生頸部機構，其特征在于，所述仿生頸部(3)在所述第二伺服電機(52)的驅動下旋轉運動。4.根據權利要求1所述的三自由度仿生頸部機構，其特征在于，所述仿生頸部(3)在所述第三伺服電機(53)的驅動下側曲運動。5.根據權利要求1所述的三自由度仿生頸部機構，其特征在于，還包括第一支架托(61)、第二支架托(62)和第三支架托，所述第一支架托￠1)位于所述第一支架(41)和所述第一伺服電機(51)之間，所述第二支架托￠2)位于所述第二支架(42)和所述第二伺服電機(52)之間，所述第三支架托位于所述第三支架和所述第三伺服電機(53)之間。6.根據權利要求1所述的三自由度仿生頸部機構，其特征在于，還包括三軸伺服電機驅動器，所述第一伺服電機(51)、所述第二伺服電機(52)和所述第三伺服電機(53)均與所述三軸伺服電機驅動器連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三自由度仿生頸部機構，包括：底座，其上安裝有支架托臺；仿生頸部，其為球形腔，且固定安裝在所述支架托臺，所述仿生頸部周向上均勻安裝有第一支架、第二支架和第三支架，所述第一支架、所述第二支架和所述第三支架連接交匯于所述仿生頸部的球心處；第一伺服電機，其與所述第一支架連接；第二伺服電機，其與所述第二支架連接；第三伺服電機，其與所述第三支架連接。本發(fā)明的有益效果為：結構簡單，集成度高，可實現側曲運動自由度、搖擺運動自由度和俯仰運動自由度。
【IPC分類】A61F2/50
【公開號】CN105147421
【申請?zhí)枴緾N201510470763
【發(fā)明人】劉培志, 趙小川, 陳曉鵬, 施建昌, 孔小梅, 錢毅, 王晉華, 李陳, 劉珊, 李林
【申請人】中國兵器工業(yè)計算機應用技術研究所
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月4日