一種衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于仿人機器人技術領域，特別涉及一種衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置的結構設計。
【背景技術】
[0002]隨著社會的進步與科學技術的發展，人們生活水平在日益提高，服裝已不只是被人們用來遮體、保暖和作一般裝飾，已形成一種文化被人們用來美化生活、豐富生活。現在，人們主要通過模特T臺走秀和人體衣模櫥窗展示將服裝設計師的設計理念和服飾的內涵展示給普通的消費者，引起消費者的購買欲望。雖然模特T臺走秀打方式更能給人清晰直觀的感受，但這種方式組織成本較高，直接面向的觀眾很少。相比之下，絕大部分商場則采用人體衣模櫥窗展示的方式向顧客展示衣服的款式和風格。目前市場上絕大多數的衣模都是只能擺出一個設計好的位姿，然而衣服的款式卻是千變萬化，所以這種方式不能很好的展示出不同款式的特色。因此，衣模機器人在低成本、動態展示各種款式的衣服方面有著不可比擬的優勢，有著很大的市場需求。衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置可是實現人體肘關節的活動能力，其研發和設計是及其必要的。
【發明內容】
[0003]本發明旨在針對衣模機器人肘關節設計，提供一種兩自由度的驅動裝置設計。用來模擬人體前臂繞肘關節轉動和繞前臂軸線旋轉，兩個自由度。本發明的技術方案如下:本發明所述的一種衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，包括后臂連接基座、肘關節、前臂連接基座、第一舵機、第一小齒輪、第一大齒輪、第二舵機、第二小齒輪、第二大齒輪、第一銷釘組件和第二銷釘組件；所述第一舵機固定在后臂連接基座上，第一舵機的輸出軸與第一小齒輪連接，第一大齒輪與第一小齒輪內嚙合，通過第一銷釘組件與肘關節固定連接；所述第二舵機固定在前臂連接基座上，第二舵機的輸出軸與第二小齒輪連接，第二大齒輪與第二小齒輪內嚙合，通過第二銷釘組件與肘關節固定連接，肘關節與前臂連接基座和后臂連接基座均為相對滑動連接。
[0004]本發明所述的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其特征在于:第一舵機固定于后臂連接基座上，其輸出軸驅動第一小齒輪，第一小齒輪與第一大齒輪內嚙合傳動。
[0005]本發明所述的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其特征在于:第一大齒輪通過第一銷釘組件與肘關節固定連接。
[0006]本發明所述的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其特征在于:第二舵機固定于前臂連接基座上，其輸出軸驅動第二小齒輪，第二小齒輪與第二大齒輪內嚙合傳動。
[0007]本發明所述的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其特征在于:第二大齒輪通過第二銷釘組件與肘關節固定連接。
[0008]本發明所述的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其特征在于:后臂連接基座可以繞第一舵機軸線方向轉動，前臂連接基座可以繞第二舵機軸線方向轉動。
[0009]本發明所述的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其特征在于:第一舵機和第二舵機的轉動形成聯動關系，分別轉動的角度為nl、n2，其中n2 = kXnl，k由使用者設定的正數，其中k可優選為0.618或者0.475。
[0010]本發明的有益效果是:本發明做為一種衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，可以實現衣模機器人肘部兩自由度轉動，能夠滿足機器人對肘部活動自由度的要求。
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0012]附圖1是本發明外觀圖主視圖
[0013]附圖2是本發明外觀圖后視圖(與圖1方向相反)
[0014]附圖3是本發明主視圖(隱藏肘關節)
【具體實施方式】
[0015]如附圖所示，本發明包括后臂連接基座1、肘關節2、第一舵機3、第一銷釘組件4、第一大齒輪5、第一小齒輪6、第二大齒輪7、第二小齒輪8、第二舵機9、前臂連接基座10和第二銷釘組件11。
[0016]本發明工作原理如下:第一舵機3與后臂連接基座I固定連接，第一舵機3輸出軸與第一小齒輪6連接，驅動第一小齒輪6轉動，第一小齒輪6與第一大齒輪7嗤合驅動大齒輪轉動，第一大齒輪7與肘關節2固連；第一舵機3轉動后，通過齒輪傳動減速，實現肘關節2繞第一舵機的軸線轉動。
[0017]第二舵機9與前臂連接基座10固定連接，第二舵機9輸出軸與第二小齒輪8連接，驅動小齒輪轉動，第二小齒輪8與第二大齒輪7嚙合驅動大齒輪轉動，第二大齒輪7與肘關節2固連；第二舵機9轉動后，通過齒輪傳動減速，實現前臂連接基座10繞第二舵機9的軸線轉動。
[0018]因此，兩個舵機同時工作，便可以實現兩個自由度的轉動。
[0019]為了提高轉動效率，將第一舵機的轉動與第二舵機的轉動形成聯動關系，使得第一舵機6的轉動角度nl和第二舵機10的轉動角度n2成比例關系，該比例關系為k，且k為正數，滿足n2 = kXnl。S卩，當使用者將第一舵機轉動為a角度時，第二舵機相應轉動kXa角度，從而提高了轉動效率。當設置k為0.309或者0.275時，可使得兩個自由度轉動后，可使衣模機器人的肘部呈現較佳的視覺感，提高使用者設置衣模機器人的便利。
[0020]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，包括后臂連接基座(I)、肘關節(2)、前臂連接基座(10)、第一舵機(3)、第一小齒輪(6)、第一大齒輪(5)、第二舵機(9)、第二小齒輪(8)、第二大齒輪(7)、第一銷釘組件(4)和第二銷釘組件(11);所述第一舵機(3)固定在后臂連接基座(I)上，第一舵機(3)的輸出軸與第一小齒輪(6)連接，第一大齒輪(5)與第一小齒輪￠)內嚙合，通過第一銷釘組件(4)與肘關節(2)固定連接；所述第二舵機(9)固定在前臂連接基座(10)上，第二舵機(9)的輸出軸與第二小齒輪(8)連接，第二大齒輪(7)與第二小齒輪(8)內嚙合，通過第二銷釘組件(11)與肘關節(2)固定連接。2.根據權利要求1所述的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其特征在于:第一舵機固定于后臂連接基座(I)上，其輸出軸驅動第一小齒輪(6)，第一小齒輪(6)與第一大齒輪(5)內嚙合傳動。3.根據權利要求1所述的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其特征在于:第一大齒輪(5)通過第一銷釘組件(4)與肘關節(2)固定連接。4.根據權利I要求所述的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其特征在于:第二舵機(9)固定于前臂連接基座(10)上，其輸出軸驅動第二小齒輪(8)，第二小齒輪(8)與第二大齒輪(7)內嚙合傳動。5.根據權利I要求所述的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其特征在于:第二大齒輪(7)通過第二銷釘組件(11)與肘關節(2)固定連接。6.根據權利I要求所述的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其特征在于:后臂連接基座(I)可以繞第一舵機(3)軸線方向轉動，前臂連接基座(10)可以繞第二舵機(9)軸線方向轉動。7.根據權利要求1所述的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其特征在于:第一舵機(3)和第二舵機(9)的轉動形成聯動，它們分別轉動的角度為nl、n2，其中n2 = kXnl，k由使用者設定的正數。8.根據權利要求6所述的的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其中k= 0.309。9.根據權利要求6所述的的衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置，其中k= 0.275。
【專利摘要】本發明公開了一種衣模機器人兩自由度肘關節驅動裝置的結構設計，包括后臂連接座、肘關節、前臂連接座、舵機、小齒輪、大齒輪和銷釘組件；第一舵機轉動后，通過齒輪傳動減速，實現肘關節繞第一舵機的軸線轉動，第二舵機轉動后，通過齒輪傳動減速，實現前臂繞第二舵機的軸線轉動。因此，兩個舵機同時工作，便可以實現兩個自由度的轉動。
【IPC分類】A47F8/02, B25J17/02
【公開號】CN105058419
【申請號】CN201510501206
【發明人】喬徽
【申請人】哈爾濱工大服務機器人有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月14日