一种髋关节结构及人形机器人的制作方法

xiaoxiao2026-07-19  15


本技术涉及人形机器人,具体涉及一种髋关节结构及人形机器人。


背景技术:

1、由于人形机器人可以很好的模拟人体的动作,使其深受市场的青睐,人形机器人与人类相似的双足步行运动方式较轮式或轮带式等其他驱动方式更具通过性,故如何使人形机器人的下肢结构设计更加拟合人类的腿部,具有十分重要的意义。

2、现有的人形机器人的下肢结构中的髋关节结构通常在roll轴电机的输出端连接有yaw轴电机,实现带动yaw轴电机以及与yaw轴电机连接的模块绕z向做横滚运动,但现有的髋关节结构中的yaw轴电机通常为单侧悬空布置,yaw轴电机承受力矩的刚度较差,导致髋关节结构的可靠性不足。


技术实现思路

1、因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中应用于人形机器人的髋关节结构的yaw轴电机承受力矩的刚度较差,导致髋关节结构的可靠性不足的缺陷,从而提供一种髋关节结构及人形机器人。

2、根据本实用新型第一方面提供的一种髋关节结构,应用连接于人形机器人的躯干下部,所述髋关节结构包括下肢固定板以及相对设置于所述下肢固定板的下端两侧的左髋关节组件和右髋关节组件,所述左髋关节组件和所述右髋关节组件采用相同的结构,所述左髋关节组件包括:

3、第一固定支板,沿y向布置在所述下肢固定板的下端;

4、roll轴电机,连接在所述第一固定支板沿z向的一侧面,所述roll轴电机沿z向布置;

5、第二固定支板,连接在所述下肢固定板的下端,且间隔布置于所述第一固定支板沿z向背离所述roll轴电机的一侧;

6、yaw轴电机,绕z向转动连接于所述第二固定支板朝向所述第一固定支板的侧面,所述yaw轴电机沿z向背离所述第二固定支板的一侧连接于所述roll轴电机的输出端。

7、根据本实用新型的一种髋关节结构,至少具有如下技术效果:

8、通过将yaw轴电机沿z向的一侧连接于roll轴电机的输出端上,另一侧绕z向转动连接在第二固定支板上,使得yaw轴电机沿z向的相对两侧均得到支撑,而非处于单侧悬空的状态,从而使得yaw轴电机以类似“双边支撑”的结构方式去承载力矩,提高yaw轴电机承受力矩的刚度,进而提高本髋关节结构的可靠性,确保装配有本髋关节结构的人形机器人的可靠性;同时通过将yaw轴电机布置在下肢固定板的下端,可以使得roll轴电机和yaw轴电机沿z向部分重叠布置,便于隐藏布局,节约空间,提高本髋关节结构的紧凑性,确保装配有本髋关节结构的人形机器人的结构紧凑性。

9、优选地,所述yaw轴电机沿y向背离所述下肢固定板的输出端连接有第三固定支板,所述第三固定支板由所述yaw轴电机驱动绕y向做偏航运动;所述第三固定支板上设置有pitch轴电机,所述pitch轴电机沿x向布置,所述pitch轴电机的输出端连接有膝关节电机,所述膝关节电机由所述pitch轴电机驱动绕x向做俯仰运动,所述膝关节电机用于驱动膝关节运动。

10、优选地,所述第三固定支板沿x向的左右两侧分别设置有第一安装板和第二安装板,所述第一安装板和所述第二安装板均平行于y向布置;所述pitch轴电机固定连接于所述第一安装板朝向所述第二安装板的端面,所述膝关节电机绕x向转动连接在所述第二安装板朝向所述第一安装板的端面。

11、优选地,所述膝关节电机通过第一轴承与所述第二安装板转动连接。

12、优选地,所述第三固定支板朝向所述第一安装板的端面设置有若干个第一螺纹孔,所述第一安装板上对应所述第一螺纹孔的位置设置有第一通孔;所述第一安装板和所述第三固定支板装配时,第一紧固螺钉穿过所述第一通孔并螺纹连接在所述第一螺纹孔内。

13、优选地,所述第三固定支板朝向所述第二安装板的端面设置有若干个第二螺纹孔,所述第二安装板上对应所述第二螺纹孔的位置设置有第二通孔;所述第二安装板和所述第三固定支板装配时,第二紧固螺钉穿过所述第二通孔并螺纹连接在所述第二螺纹孔内。

14、优选地,所述yaw轴电机与所述第二固定支板之间通过l型的连接板连接,所述连接板的竖直部平行于y向布置,所述连接板的竖直部通过连接柱绕z向转动连接于所述第二固定支板上;所述连接板的水平部连接于所述yaw轴电机的沿y向的上端,所述yaw轴电机沿y向落在水平面的投影位于所述连接板的水平部沿y向落在水平面的投影的范围内。

15、优选地,所述连接柱通过第二轴承与所述第二固定支板转动连接。

16、优选地,所述第二固定支板设置为l型状,所述第二固定支板的竖直部与所述yaw轴电机转动连接,所述第二固定支板的水平部连接于所述下肢固定板的下端。

17、根据本实用新型第二方面提供的一种人形机器人,包括上述第一方面提供的髋关节结构。

18、根据本实用新型的一种人形机器人,至少具有如下技术效果:

19、通过将髋关节结构中的yaw轴电机沿z向的一侧连接于roll轴电机的输出端上,另一侧绕z向转动连接在第二固定支板上,使得yaw轴电机沿z向的相对两侧均得到支撑,而非处于单侧悬空的状态,从而使得yaw轴电机以类似“双边支撑”的结构方式去承载力矩,提高yaw轴电机承受力矩的刚度,进而提高髋关节结构的可靠性,确保本人形机器人的可靠性;同时通过将yaw轴电机布置在下肢固定板的下端,可以使得roll轴电机和yaw轴电机沿z向部分重叠布置,便于隐藏布局,节约空间,提高髋关节结构的紧凑性,确保本人形机器人的结构紧凑性。

20、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。



技术特征:

1.一种髋关节结构,应用连接于人形机器人的躯干下部,其特征在于,所述髋关节结构包括下肢固定板(11)以及相对设置于所述下肢固定板(11)的下端两侧的左髋关节组件和右髋关节组件,所述左髋关节组件和所述右髋关节组件采用相同的结构,所述左髋关节组件包括:

2.根据权利要求1所述的一种髋关节结构,其特征在于,所述yaw轴电机(15)沿y向背离所述下肢固定板(11)的输出端连接有第三固定支板(161),所述第三固定支板(161)由所述yaw轴电机(15)驱动绕y向做偏航运动;所述第三固定支板(161)上设置有pitch轴电机(17),所述pitch轴电机(17)沿x向布置,所述pitch轴电机(17)的输出端连接有膝关节电机(18),所述膝关节电机(18)由所述pitch轴电机(17)驱动绕x向做俯仰运动,所述膝关节电机(18)用于驱动膝关节运动。

3.根据权利要求2所述的一种髋关节结构,其特征在于,所述第三固定支板(161)沿x向的左右两侧分别设置有第一安装板(162)和第二安装板(163),所述第一安装板(162)和所述第二安装板(163)均平行于y向布置;所述pitch轴电机(17)固定连接于所述第一安装板(162)朝向所述第二安装板(163)的端面,所述膝关节电机(18)绕x向转动连接在所述第二安装板(163)朝向所述第一安装板(162)的端面。

4.根据权利要求3所述的一种髋关节结构,其特征在于,所述膝关节电机(18)通过第一轴承与所述第二安装板(163)转动连接。

5.根据权利要求3或4所述的一种髋关节结构,其特征在于,所述第三固定支板(161)朝向所述第一安装板(162)的端面设置有若干个第一螺纹孔,所述第一安装板(162)上对应所述第一螺纹孔的位置设置有第一通孔(164);所述第一安装板(162)和所述第三固定支板(161)装配时,第一紧固螺钉穿过所述第一通孔(164)并螺纹连接在所述第一螺纹孔内。

6.根据权利要求3或4所述的一种髋关节结构,其特征在于,所述第三固定支板(161)朝向所述第二安装板(163)的端面设置有若干个第二螺纹孔,所述第二安装板(163)上对应所述第二螺纹孔的位置设置有第二通孔;所述第二安装板(163)和所述第三固定支板(161)装配时,第二紧固螺钉穿过所述第二通孔并螺纹连接在所述第二螺纹孔内。

7.根据权利要求1所述的一种髋关节结构,其特征在于,所述yaw轴电机(15)与所述第二固定支板(14)之间通过l型的连接板(19)连接,所述连接板(19)的竖直部平行于y向布置,所述连接板(19)的竖直部通过连接柱绕z向转动连接于所述第二固定支板(14)上;所述连接板(19)的水平部连接于所述yaw轴电机(15)的沿y向的上端,所述yaw轴电机(15)沿y向落在水平面的投影位于所述连接板(19)的水平部沿y向落在水平面的投影的范围内。

8.根据权利要求7所述的一种髋关节结构,其特征在于,所述连接柱通过第二轴承与所述第二固定支板(14)转动连接。

9.根据权利要求1所述的一种髋关节结构,其特征在于,所述第二固定支板(14)设置为l型状,所述第二固定支板(14)的竖直部与所述yaw轴电机(15)转动连接,所述第二固定支板(14)的水平部连接于所述下肢固定板(11)的下端。

10.一种人形机器人,其特征在于,包括上述权利要求1至9任一项所述的髋关节结构。


技术总结
本技术公开了一种髋关节结构及人形机器人,其中髋关节结构包括下肢固定板以及相对设置于下肢固定板的下端两侧的左髋关节组件和右髋关节组件,左髋关节组件和右髋关节组件采用相同的结构,左髋关节组件包括沿Y向布置在下肢固定板的下端的第一固定支板;第一固定支板沿Z向的一侧面连接有沿Z向布置的roll轴电机;下肢固定板的下端连接有第二固定支板,第二固定支板间隔布置于第一固定支板背离roll轴电机的一侧;第二固定支板朝向第一固定支板的侧面绕Z向转动连接有yaw轴电机,yaw轴电机背离第二固定支板的一侧连接于roll轴电机的输出端。本技术使得yaw轴电机以类似“双边支撑”的结构方式去承载力矩,提高髋关节结构的可靠性。

技术研发人员:冷晓琨,常琳,吴雨璁,史亚鹏,何治成,黄怀贤,程鑫,许文刚
受保护的技术使用者:乐聚(深圳)机器人技术有限公司
技术研发日:20240304
技术公布日:2024/9/23
转载请注明原文地址:https://www.famiwei.com/read-9024904.html

最新回复(0)