專利名稱：一種大型娛樂表演用機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及娛樂設(shè)備，尤其涉及一種大型娛樂表演用機(jī)器人。
背景技術(shù)：
在娛樂機(jī)器人領(lǐng)域，目前在科技館及各類娛樂公園展示的機(jī)器人一般僅能實(shí)現(xiàn)簡 單的語音交互或肢體動作表演，另外，還有一些小型的機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)行走表演。但這些對觀 眾來說早已經(jīng)算不上新奇，更談不上震撼。觀眾更加期待的是大型娛樂用機(jī)器人的仿真表 演，特別是大型娛樂用機(jī)器人的行走和豐富的肢體動作表演。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能完成豐富的肢體動作表演的大型 娛樂表演用機(jī)器人。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種大型娛樂表演用機(jī)器人， 包括本體、帶動所述車體行走的行走車架，所述行走車架上設(shè)置有與所述本體連接的升降 托臂，所述升降托臂上設(shè)置有驅(qū)動所述本體完成俯仰動作的俯仰油缸、驅(qū)動所述本體完成 側(cè)擺動作的側(cè)擺油缸、驅(qū)動所述本體完成轉(zhuǎn)身動作的轉(zhuǎn)身油缸。在上述大型娛樂表演用機(jī)器人中，所述本體包括頭部、與所述頭部連接的軀干、 與所述軀干連接的臂部和腿部、與所述臂部連接的模擬子彈發(fā)射效果的武器。在上述大型娛樂表演用機(jī)器人中，所述頭部與所述軀干通過頸部連接件連接，所 述頸部連接件上設(shè)置有頭部俯仰軸，所述頭部連接有驅(qū)動所述頭部繞頭部俯仰軸轉(zhuǎn)動的頭 部俯仰電機(jī)。在上述大型娛樂表演用機(jī)器人中，所述頭部連接有驅(qū)動所述頭部完成左右旋轉(zhuǎn)動 作的頭部旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述頭部還包括嘴部，所述頭部上設(shè)有驅(qū)動所述嘴部完成開合動作的 嘴部開合電機(jī)。在上述大型娛樂表演用機(jī)器人中，所述軀干固定在回轉(zhuǎn)支撐臺上，所述回轉(zhuǎn)支撐 臺連接有驅(qū)動所述回轉(zhuǎn)支撐臺轉(zhuǎn)動的軀干旋轉(zhuǎn)油缸；所述回轉(zhuǎn)支撐臺固定在回轉(zhuǎn)支座上， 所述回轉(zhuǎn)支座上設(shè)有腰部俯仰軸，所述軀干連接有驅(qū)動所述軀干繞所述腰部俯仰軸轉(zhuǎn)動的 腰部轉(zhuǎn)動油缸。在上述大型娛樂表演用機(jī)器人中，所述腿部包括大腿、小腿、腳掌；所述大腿與 所述軀干通過髖關(guān)節(jié)軸連接，所述大腿連接有驅(qū)動所述大腿繞髖關(guān)節(jié)軸前后擺動的大腿前 后擺動油缸，所述大腿連接有驅(qū)動所述大腿內(nèi)外擺動的大腿內(nèi)外擺動油缸；所述小腿與所 述大腿通過小腿轉(zhuǎn)軸連接，所述小腿連接有驅(qū)動所述小腿繞所述小腿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的小腿轉(zhuǎn)動 油缸；所述腳掌與所述小腿通過腳踝轉(zhuǎn)軸連接，所述腳掌連接有驅(qū)動所述腳掌繞所述腳踝 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的腳掌轉(zhuǎn)動電機(jī)。在上述大型娛樂表演用機(jī)器人中，所述臂部與所述軀干通過肩主軸連接，所述臂 部連接有驅(qū)動所述臂部繞所述肩主軸前后擺動的臂部前后擺動油缸；所述臂部上設(shè)置有上主軸、與所述上主軸連接的傳動架，所述傳動架連接有驅(qū)動所述臂部繞所述上主軸內(nèi)外擺 動的臂部內(nèi)外擺動油缸。在上述大型娛樂表演用機(jī)器人中，所述武器與所述臂部通過肘部轉(zhuǎn)軸連接，所述 武器連接有驅(qū)動所述武器繞所述肘部轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動完成肘部彎曲動作的肘部彎曲油缸。在上述大型娛樂表演用機(jī)器人中，所述行走支架包括固定在地面上的底座、設(shè)置 在所述底座上的導(dǎo)軌、沿所述導(dǎo)軌運(yùn)動的小車、與所述小車連接的固定所述本體的本體支架。在上述大型娛樂表演用機(jī)器人中，所述小車包括小車車架、固定在所述小車車架 上的傳力滾輪和導(dǎo)向滾輪。實(shí)施本實(shí)用新型大型娛樂表演用機(jī)器人具有以下有益效果行走車架可帶動機(jī)器 人的本體完成行走、升降、俯仰、側(cè)擺等動作，效果逼真。同時機(jī)器人本體的頭部可俯仰及左 右轉(zhuǎn)動，嘴部可開合，肘部可彎曲，大臂可內(nèi)外及前后擺動，武器槍管可轉(zhuǎn)動及出彈殼，腰部 可旋轉(zhuǎn)及俯仰，大腿可前后及內(nèi)外擺，小腿可前后擺，腳踝可轉(zhuǎn)動，動作豐富多樣，娛樂效果 好。

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是大型娛樂表演用機(jī)器人主視圖；圖2是大型娛樂表演用機(jī)器人左視圖；圖3是大型娛樂表演用機(jī)器人本體主視圖；圖4是大型娛樂表演用機(jī)器人本體左視圖；圖5是大型娛樂表演用機(jī)器人本體頭部主視圖；圖6是大型娛樂表演用機(jī)器人本體頭部左視圖；圖7是大型娛樂表演用機(jī)器人本體軀干左視圖；圖8是大型娛樂表演用機(jī)器人本體軀干右視圖；圖9是大型娛樂表演用機(jī)器人本體臂部左視圖；圖10是大型娛樂表演用機(jī)器人本體臂部主視圖；圖11是大型娛樂表演用機(jī)器人本體臂部左視圖；圖12是大型娛樂表演用機(jī)器人本體腿部左視圖；圖13是大型娛樂表演用機(jī)器人本體腿部主視圖；圖14是大型娛樂表演用機(jī)器人本體武器左視圖；圖15是大型娛樂表演用機(jī)器人本體武器主視圖；圖16是大型娛樂表演用機(jī)器人行走支架結(jié)構(gòu)示意圖；圖17是大型娛樂表演用機(jī)器人行走支架小車俯視圖；圖18是大型娛樂表演用機(jī)器人本體支架結(jié)構(gòu)示意圖；圖19是大型娛樂表演用機(jī)器人本體支架導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型大型娛樂表演用機(jī)器人包括本體1和行走支架2。[0036]如圖3、圖4所示，本體1的高度為細(xì)，包括頭部3、軀干4、臂部5、腿部6、武器7。如圖5、圖6所示，頭部3包括電機(jī)、嘴部、頭部俯仰軸8和頸部連接件9。頸部連 接件連接頭部和軀干。通過頭部旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的轉(zhuǎn)動，可帶動頭部3左右旋轉(zhuǎn)，完成頭部3 左右擺動動作。通過嘴部開合電機(jī)11的轉(zhuǎn)動，可帶動嘴部開合。通過頭部俯仰電機(jī)12的 絲桿運(yùn)動，可帶動頭部3繞頭部俯仰軸8轉(zhuǎn)動，完成頭部3俯仰動作。如圖7、圖8所示，軀干4固定在回轉(zhuǎn)支撐臺14上，回轉(zhuǎn)支撐臺14連接有軀干轉(zhuǎn)動 油缸13。通過軀干轉(zhuǎn)動油缸13的左右擺動，可帶動回轉(zhuǎn)支撐14轉(zhuǎn)動和胸骨15左右擺動， 實(shí)現(xiàn)軀干4腰部的轉(zhuǎn)動動作?；剞D(zhuǎn)支撐臺14固定在回轉(zhuǎn)支座17上，通過腰部俯仰油缸16 的運(yùn)作推動回轉(zhuǎn)支座17繞腰部俯仰軸18轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)腰部俯仰動作。如圖9、圖10、圖11所示，臂部5與軀干4通過肩主軸31連接。肩主軸31設(shè)置在 肩部傳動支撐件30上，臂部前后擺動油缸27的動作可推動肩部傳動支撐件30繞肩主軸31 轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)臂部5的前后擺動動作。臂部5連接安裝有兩個臂部內(nèi)外擺動油缸第一臂部內(nèi) 外擺動油缸22和第二臂部內(nèi)外擺動油缸23。通過這兩個油缸的運(yùn)作可推動傳動架M繞上 主軸25轉(zhuǎn)動，帶動臂部5實(shí)現(xiàn)內(nèi)外擺動動作。如圖12、圖13所示，腿部6包括大腿33、小腿36、腳掌39。大腿33與軀干4通 過髖關(guān)節(jié)軸21連接。髖關(guān)節(jié)軸21設(shè)置在髖關(guān)節(jié)總成20上。通過大腿33前后擺動油缸19 動作可推動髖關(guān)節(jié)總成20繞髖關(guān)節(jié)軸21轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)大腿33前后擺動動作。大腿33通過 大腿內(nèi)外擺動油缸32的運(yùn)作可推動大腿33繞大腿擺動軸34轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)大腿33內(nèi)外擺動 動作。小腿36與大腿33通過小腿轉(zhuǎn)軸37連接。通過小腿擺動油缸35的動作可推動小腿 36繞小腿轉(zhuǎn)軸37轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)小腿36轉(zhuǎn)動動作。腳掌39與小腿36通過腳踝轉(zhuǎn)軸40連接， 腳掌轉(zhuǎn)動電機(jī)38的旋轉(zhuǎn)可推動腳掌39繞腳踝轉(zhuǎn)軸40轉(zhuǎn)動。如圖9、圖14、圖15所示，武器7為仿真槍四，與臂部5通過肘部轉(zhuǎn)軸28連接。肘 部彎曲油缸沈動作可推動仿真槍四繞肘部轉(zhuǎn)軸觀轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)肘部彎曲運(yùn)動。大機(jī)器人所 持武器7通過內(nèi)部槍體出彈電機(jī)41的旋轉(zhuǎn)和內(nèi)部撥叉機(jī)構(gòu)的運(yùn)作，將裝在內(nèi)部的彈殼從出 彈口 42排出。通過槍頭旋轉(zhuǎn)電機(jī)43的旋轉(zhuǎn)和減速齒輪帶動旋轉(zhuǎn)外殼44的轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)槍管 轉(zhuǎn)動的仿真效果。裝在旋轉(zhuǎn)外殼內(nèi)部的煙霧機(jī)將煙霧從煙管45中噴出。煙管中裝有LED 燈，當(dāng)槍擊時可以看到從煙管中噴出的彩色煙霧。如圖16所示，行走支架包括底座46、導(dǎo)軌47、小車48、本體支架49。大機(jī)器人底 座46的功能是安裝導(dǎo)軌47，通過底座46將整個大機(jī)器人導(dǎo)軌47固定到舞臺地板上，底座 46上面通過螺栓與導(dǎo)軌47連接固定，底座46兩端的連接板與舞臺橫梁再用螺栓連接固定 于地板上。小車48在導(dǎo)軌47中運(yùn)行，小車48滾輪在導(dǎo)軌47的H型鋼槽內(nèi)滾動使機(jī)器人 可前后移動，實(shí)現(xiàn)奔跑的動作。導(dǎo)軌47采用H型鋼，分成三段，便于小車48的安裝調(diào)試和 日常維護(hù)，兩端橫梁用螺栓連接，可拆卸，拆除橫梁后小車48可從前端取出維修。兩端各裝 有緩沖器，起緩沖保護(hù)作用。小車48連接本體支架49，本體1固定在本體支架49上，實(shí)現(xiàn) 本體1前后移動的動作。小車48上安裝只有閥組和電控箱，工控機(jī)，使其與大機(jī)器人小車 48 一起前后移動。如圖17所示，小車48包括小車車架50、傳力滾輪51和導(dǎo)向滾輪52，其中小車48 車架50部分采用槽鋼，方通為主的焊接結(jié)構(gòu)。導(dǎo)向滾輪52有八組，通過焊接固定到小車車 架50上，可保證小車48在導(dǎo)軌47中做直線運(yùn)動，防止小車48左右竄動。傳力滾輪51有四組，可將本體1，本體支架49和小車48的重力傳遞到導(dǎo)軌47上。大本體支架49包括升降托臂53、導(dǎo)柱M和底座55。如圖18、19所示，升降托臂53是連接本體1的接口部件，本體1通過旋轉(zhuǎn)軸固定 到俯仰支架上，通過升降托臂53上的俯仰油缸56，側(cè)擺油缸57和轉(zhuǎn)身油缸58的動作分別 實(shí)現(xiàn)本體1的俯仰，側(cè)擺和左右轉(zhuǎn)身動作，升降托臂53通過配重塊59來實(shí)現(xiàn)托臂前后的平 衡，使升降托臂53和機(jī)器人本體1的重心位于導(dǎo)向軸套的中心位置，避免導(dǎo)向軸承受過大 的扭距。導(dǎo)柱M是升降托臂53和底座55的連接部件，升降托臂53通過導(dǎo)柱M實(shí)現(xiàn)上下 運(yùn)動，導(dǎo)柱M通過法蘭60，用螺釘固定到底座55上，兩根導(dǎo)柱61可以拆卸更換。底座55 是連接小車48的部件，底座55的基座焊接到小車48上，將本體支架49整體固定到小車48 上，底座55上安裝了三個油缸，兩個推動升降托臂53上下運(yùn)動，另一個推動底座55左右轉(zhuǎn) 動。所有機(jī)器人的動作控制完全是由軟件執(zhí)行完成，機(jī)器人所作的動作是各個部分運(yùn) 動組合的最終結(jié)果，各個關(guān)節(jié)由油缸或電機(jī)驅(qū)動，按照預(yù)先規(guī)劃的運(yùn)動規(guī)律，在指定的范圍 內(nèi)實(shí)現(xiàn)各自的運(yùn)動軌跡。大型娛樂表演用機(jī)器人系統(tǒng)大部分運(yùn)動都是采用油缸驅(qū)動，油缸采用高壓葉片泵 電機(jī)泵組供油，由電磁溢流閥調(diào)整系統(tǒng)壓力。系統(tǒng)開啟時，高壓油往蓄能器充油，直到蓄能 器氣囊壓縮到平衡系統(tǒng)壓力為充滿，蓄能器一旦充滿達(dá)到系統(tǒng)壓力，此時溢流閥打開，系統(tǒng) 處于泄荷狀態(tài)。當(dāng)機(jī)器人各關(guān)節(jié)需要動作時，主回路上的邏輯閥打開，高壓油經(jīng)過減壓閥減 壓，各關(guān)節(jié)對應(yīng)比例閥根據(jù)程序輸入相應(yīng)電壓值，來實(shí)現(xiàn)油缸預(yù)先設(shè)定好的曲線動作。部分 增加平衡閥的回路可以通過調(diào)節(jié)平衡閥的平衡壓力來抗衡沖擊力，并且當(dāng)比例閥輸入電壓 值為零時，平衡閥可以將油缸鎖緊在任意位置。小車前后運(yùn)動油缸設(shè)置成了差動回路，回油 部分繼續(xù)補(bǔ)充到進(jìn)油腔，這樣可以有效的減少壓力油的消耗量。
權(quán)利要求1.一種大型娛樂表演用機(jī)器人，其特征在于，包括本體(1)、帶動所述車體(1)行走的 行走車架(2)，所述行走車架(2)上設(shè)置有與所述本體(1)連接的升降托臂(53)，所述升降 托臂(53)上設(shè)置有驅(qū)動所述本體(1)完成俯仰動作的俯仰油缸(56)、驅(qū)動所述本體(1)完 成側(cè)擺動作的側(cè)擺油缸(57)、驅(qū)動所述本體(1)完成轉(zhuǎn)身動作的轉(zhuǎn)身油缸(58)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型娛樂表演用機(jī)器人，其特征在于，所述本體(1)包括頭 部(3)、與所述頭部(3)連接的軀干(4)、與所述軀干(4)連接的臂部(5)和腿部(6)、與所述 臂部(5)連接的模擬子彈發(fā)射效果的武器(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型娛樂表演用機(jī)器人，其特征在于，所述頭部(3)與所述軀 干(4)通過頸部連接件(9)連接，所述頸部連接件(9)上設(shè)置有頭部俯仰軸(8)，所述頭部 (3)連接有驅(qū)動所述頭部(3)繞頭部俯仰軸(8)轉(zhuǎn)動的頭部俯仰電機(jī)(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型娛樂表演用機(jī)器人，其特征在于，所述頭部(3)連接有驅(qū) 動所述頭部(3)完成左右旋轉(zhuǎn)動作的頭部旋轉(zhuǎn)電機(jī)(10)，所述頭部(3)還包括嘴部，所述嘴 部連接有驅(qū)動所述嘴部完成開合動作的嘴部開合電機(jī)(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型娛樂表演用機(jī)器人，其特征在于，所述軀干(4)固定在回 轉(zhuǎn)支撐臺(14)上，所述回轉(zhuǎn)支撐臺(14)連接有驅(qū)動所述回轉(zhuǎn)支撐臺(14)轉(zhuǎn)動的軀干旋轉(zhuǎn) 油缸(13);所述回轉(zhuǎn)支撐臺(14)固定在回轉(zhuǎn)支座(17)上，所述回轉(zhuǎn)支座(17)上設(shè)有腰部 俯仰軸(18)，所述軀干(4)連接有驅(qū)動所述軀干(4)繞所述腰部俯仰軸(18)轉(zhuǎn)動的腰部俯 仰油缸(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型娛樂表演用機(jī)器人，其特征在于，所述腿部(6)包括大 腿(33)、小腿(36)、腳掌(39)；所述大腿(33)與所述軀干(4)通過髖關(guān)節(jié)軸(21)連接，所述 大腿(33)連接有驅(qū)動所述大腿(33)繞髖關(guān)節(jié)軸(21)前后擺動的大腿前后擺動油缸(19)， 所述大腿(33)連接有驅(qū)動所述大腿(33)內(nèi)外擺動的大腿內(nèi)外擺動油缸(32)；所述小腿 (36 )與所述大腿(33 )通過小腿轉(zhuǎn)軸(37 )連接，所述小腿(36 )連接有驅(qū)動所述小腿(36 )繞 所述小腿轉(zhuǎn)軸(37)轉(zhuǎn)動的小腿擺動油缸(35);所述腳掌(39)與所述小腿(36)通過腳踝轉(zhuǎn) 軸(40 )連接，所述腳掌(39 )連接有驅(qū)動所述腳掌(39 )繞所述腳踝轉(zhuǎn)軸(40 )轉(zhuǎn)動的腳掌轉(zhuǎn) 動電機(jī)(38)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型娛樂表演用機(jī)器人，其特征在于，所述臂部(5)與所述軀 干(4 )通過肩主軸(31)連接，所述臂部(5 )連接有驅(qū)動所述臂部(5 )繞所述肩主軸(31)前 后擺動的臂部前后擺動油缸(27);所述臂部(5)上設(shè)置有上主軸(25)、與所述上主軸(25) 連接的傳動架(24)，所述傳動架(24)連接有驅(qū)動所述臂部(5)繞所述上主軸(25)內(nèi)外擺動 的臂部內(nèi)外擺動油缸(22、23)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型娛樂表演用機(jī)器人，其特征在于，所述武器(7)與所述 臂部(5)通過肘部轉(zhuǎn)軸(28)連接，所述武器(7)連接有驅(qū)動所述武器(7)繞所述肘部轉(zhuǎn)軸 (28)轉(zhuǎn)動完成肘部彎曲動作的肘部彎曲油缸(26)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型娛樂表演用機(jī)器人，其特征在于，所述行走支架(2)包 括固定在地面上的底座(46)、設(shè)置在所述底座(46)上的導(dǎo)軌(47)、沿所述導(dǎo)軌(47)運(yùn)動 的小車(48)、與所述小車(48)連接的固定所述本體(1)的本體支架(49)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型娛樂表演用機(jī)器人，其特征在于，所述小車(48)包括: 小車車架(50)、固定在所述小車車架(50)上的傳力滾輪(51)和導(dǎo)向滾輪(52)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大型娛樂表演用機(jī)器人，其特征在于，包括本體1、帶動所述車體1行走的行走車架2，所述行走車架2上設(shè)置有與所述本體1連接的升降托臂53，所述升降托臂53上設(shè)置有驅(qū)動所述本體1完成俯仰動作的俯仰油缸56、驅(qū)動所述本體1完成側(cè)擺動作的側(cè)擺油缸57、驅(qū)動所述本體1完成轉(zhuǎn)身動作的轉(zhuǎn)身油缸58。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型大型娛樂表演用機(jī)器人的動作豐富多樣，視覺效果震撼。
文檔編號A63H13/04GK201921491SQ20102068796
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者劉輝, 劉道強(qiáng), 官培雄, 戎志剛, 李明, 高敬義 申請人:深圳華強(qiáng)智能技術(shù)有限公司