一種衣服模特機器人兩自由度主動肘關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置的制造方法
【專利說明】
(一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及衣服模特機器人系統(tǒng)，特別是一種串聯(lián)機械臂關(guān)節(jié)主動驅(qū)動系統(tǒng)。
(二)
【背景技術(shù)】
[0002]目前的衣服模特機器人，大多只能實現(xiàn)一種固定姿態(tài)的靜態(tài)展示，是把衣服模特做成不同姿態(tài)的固定結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要展示的角度選擇不同姿態(tài)的衣服模特?，F(xiàn)在即使一部分衣服模特機器人做成關(guān)節(jié)具有一定自由度的可實現(xiàn)多姿態(tài)展示的結(jié)構(gòu)，但是，這種衣服模特機器人往往存在著可實現(xiàn)的自由度數(shù)少，各個自由度運動范圍小等缺陷，更重要的是關(guān)節(jié)的驅(qū)動只能用手動方式，市場上還沒出現(xiàn)關(guān)節(jié)主動驅(qū)動的衣服模特機器人。
(三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種衣服模特機器人兩自由度主動肘關(guān)節(jié)，用于衣服模特機器人系統(tǒng)，為衣服模特機器人自動的對衣服進行多角度動態(tài)展示提供了一種理想的方案。
[0004]為了實現(xiàn)上述功能，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:包括大臂骨骼、小臂、小臂骨骼、L型板以及兩套舵機組件，舵機組件主要包括舵機本體、用于安裝和固定舵機的舵機底座以及用于傳遞座機輸出運動和力矩的舵盤。一種衣服模特機器人兩自由度主動肘關(guān)節(jié)主要是以大臂為基準，實現(xiàn)小臂的連接和小臂相對大臂的運動。具體連接和驅(qū)動關(guān)系為號舵機組件(驅(qū)動小臂及其相關(guān)部分繞大臂軸線轉(zhuǎn)動)的舵機底座和大臂骨骼固定連接，用于實現(xiàn)關(guān)節(jié)和大臂的連接，以及大臂運動向關(guān)節(jié)和小臂的傳遞，I號舵機組件的舵機本體固定連接在其舵機底座上，其輸出的運動和力矩通過I號舵機組件的舵盤傳遞出去，舵盤與L型板通過四個螺釘連接，四個螺釘是過約束，可以據(jù)此來消除由于制造誤差產(chǎn)生的間隙，實現(xiàn)運動的精確傳遞，另外，L型板通過一個圓孔這一特殊的設(shè)計減輕了重量。L型板與2號舵機組件(驅(qū)動小臂實現(xiàn)抬落自由度)的舵機底座通過四個螺栓連接，2號舵機組件的舵機本體安裝固定在其舵機底座內(nèi)，其輸出的運動和力矩同樣通過一個舵盤傳遞出去，2號舵機組件的舵盤通過四個螺釘與小臂固定連接，實現(xiàn)2號舵機組件向小臂的傳遞，小臂骨骼通過螺釘與小臂連接，用于把小臂的運動向手腕部分繼續(xù)傳遞。
[0005]本發(fā)明所公開的一種衣服模特機器人兩自由度主動肘關(guān)節(jié)與傳遞的衣服模特機器人肘關(guān)節(jié)相比，可以實現(xiàn)小臂姿態(tài)展示所需的兩個自由度，自由度運動范圍大，最關(guān)鍵的是本發(fā)明肘關(guān)節(jié)采用主動驅(qū)動方式，可以實現(xiàn)衣服模特機器人自動的對衣服進行多角度動態(tài)展示。
(四)
【附圖說明】
[0006]圖1為兩自由度主動肘關(guān)節(jié)可實現(xiàn)的自由度示意圖。
[0007]圖2為小臂抬落自由度人體模型展示。
[0008]圖3為小臂繞大臂軸線轉(zhuǎn)動自由度人體模型展示。
[0009]圖4為兩自由度主動肘關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖(五)
【具體實施方式】
[0010]本發(fā)明所公開的一種衣服模特機器人兩自由度主動肘關(guān)節(jié)，主要實現(xiàn)的功能是:連接大臂和小臂并將大臂的運動傳遞給小臂；肘關(guān)節(jié)主動驅(qū)動實現(xiàn)小臂的兩個轉(zhuǎn)動自由度。各功能的【具體實施方式】如下:
[0011]肘關(guān)節(jié)傳遞大臂運動的實施:大臂的運動時通過大臂骨骼傳遞給肘關(guān)節(jié)，進而傳遞給小臂的。大臂骨骼通過四個螺栓與I號舵機組件的舵機底座固定連接，舵機底座是根據(jù)舵機外形參數(shù)進行的針對性的設(shè)計，舵機與舵機底座是固定連接，I號舵機組件通過四個螺栓與L型板固定連接，L型板通過四個螺栓與2號舵機組件的舵機底座固定相連，2號舵機組件與小臂連接，這樣，來自大臂骨骼的大臂的運動通過I號舵機組件、L型板、2號舵機組件傳遞到小臂。
[0012]肘關(guān)節(jié)帶動小臂繞大臂軸線轉(zhuǎn)動自由度的實施:肘關(guān)節(jié)帶動小臂繞大臂軸線轉(zhuǎn)動自由度是通過I號舵機組件驅(qū)動的，I號舵機組件的舵機本體輸出的運動和力矩通過I號舵機組件的舵盤向外傳遞，舵盤通過四個螺栓與L型板固定連接，L型板通過四個螺栓與2號舵機組件的舵機底座相連，這樣，I號舵機的力矩和運動就通過L型板、2號舵機組件傳遞給小臂，帶動小臂實現(xiàn)繞大臂軸線轉(zhuǎn)動自由度。
[0013]肘關(guān)節(jié)帶動小臂實現(xiàn)抬落自由度的實施:肘關(guān)節(jié)帶動小臂實現(xiàn)抬落自由度是通過2號舵機組件驅(qū)動的，2號舵機組件的舵機本體輸出的運動和力矩通過2號舵機組件的舵盤向外傳遞，舵盤通過四個螺釘與小臂相連，這樣，2號舵機的力矩和運動就傳遞給小臂，帶動小臂實現(xiàn)抬落自由度。
[0014]為了提高調(diào)整肘關(guān)節(jié)的效率，可進一步地使得I號舵機組件與2號舵機組件的運動形成聯(lián)動關(guān)系，其中，以大臂為參照物，I號舵機組件的轉(zhuǎn)動角度是2號舵機組件的抬落角度的0.309倍，從而使得用戶能夠快速的獲得富有美感的肘部姿態(tài)。
[0015]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種衣服模特機器人兩自由度主動肘關(guān)節(jié)，主要是為了實現(xiàn)大臂和小臂的連接，以及兩個轉(zhuǎn)動自由度的驅(qū)動，包括大臂骨骼、小臂、小臂骨骼、L型板以及兩套舵機組件，舵機組件主要包括舵機本體、用于安裝和固定舵機的舵機底座以及用于傳遞座機輸出運動和力矩的舵盤； 所述主動肘關(guān)節(jié)以大臂為基準，實現(xiàn)小臂的連接和小臂相對大臂的運動，具體連接和驅(qū)動關(guān)系為:用于驅(qū)動小臂及其相關(guān)部分繞大臂軸線轉(zhuǎn)動的I號舵機組件的舵機底座和大臂骨骼固定連接，用于實現(xiàn)關(guān)節(jié)和大臂的連接，以及大臂運動向關(guān)節(jié)和小臂的傳遞，I號舵機組件的舵機本體固定連接在其舵機底座上，其輸出的運動和力矩通過I號舵機組件的舵盤傳遞出去，舵盤與L型板通過四個螺釘連接，四個螺釘是過約束，可以據(jù)此來消除由于制造誤差產(chǎn)生的間隙，實現(xiàn)運動的精確傳遞； L型板通過一個圓孔這一特殊的設(shè)計減輕重量； L型板與用于驅(qū)動小臂實現(xiàn)抬落自由度的2號舵機組件的舵機底座通過四個螺栓連接，2號舵機組件的舵機本體安裝固定在其舵機底座內(nèi)，其輸出的運動和力矩同樣通過一個舵盤傳遞出去，2號舵機組件的舵盤通過四個螺釘與小臂固定連接，實現(xiàn)2號舵機組件向小臂的傳遞，小臂骨骼通過螺釘與小臂連接，用于把小臂的運動向手腕部分繼續(xù)傳遞。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衣服模特機器人兩自由度主動肘關(guān)節(jié)，其特征在于:所述的關(guān)節(jié)是用于連接兩段機械臂形成串聯(lián)機械臂的典型結(jié)構(gòu)，所述的主動肘關(guān)節(jié)是指運動是從肘關(guān)節(jié)輸入，通過肘關(guān)節(jié)運動的主動控制，實現(xiàn)小臂相對與大臂的期望運動。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衣服模特機器人兩自由度主動肘關(guān)節(jié)，I號舵機組件與2號舵機組件的運動形成聯(lián)動關(guān)系，其中，以大臂為參照物，I號舵機組件的轉(zhuǎn)動角度是2號舵機組件的抬落角度的0.309倍。
【專利摘要】一種衣服模特機器人兩自由度主動肘關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及驅(qū)動系統(tǒng)，用于實現(xiàn)機器人小臂的期望自由度運動，以實現(xiàn)衣服模特全方位多角度的對衣服進行自動展示。所述肘關(guān)節(jié)主要實現(xiàn)兩個功能，一是連接大臂和小臂，二是實現(xiàn)所需自由度的關(guān)節(jié)驅(qū)動。所述肘關(guān)節(jié)可實現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)動自由度，分別是抬落小臂和小臂繞大臂軸線的轉(zhuǎn)動，兩個轉(zhuǎn)動自由度分別用兩個舵機驅(qū)動。其中，驅(qū)動抬落小臂自由度的舵機直接驅(qū)動連接大臂和小臂的關(guān)節(jié)軸，驅(qū)動小臂繞大臂軸線轉(zhuǎn)動自由度的舵機安裝在大臂的末端，帶動小臂、關(guān)節(jié)軸和驅(qū)動關(guān)節(jié)軸的舵機及其連接部分一起繞大臂軸線轉(zhuǎn)動。上述方案緊湊、可靠，可用于各種服務(wù)型機器人以及需要實現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)動自由度的串聯(lián)機械臂的結(jié)構(gòu)中。
【IPC分類】B25J17/02, A47F8/02
【公開號】CN105082174
【申請?zhí)枴緾N201510501168
【發(fā)明人】喬徽
【申請人】哈爾濱工大服務(wù)機器人有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月14日