一種立方體結構的變形輪式人形機器人的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種機器人，特別涉及一種立方體結構的變形輪式人形機器人。
【背景技術】
[0002] 變形機器人是一類具有特定形體結構和多種姿態的機器人。其設計主要涉及形體 結構、機電驅動和綜合控制系統等。機器人各個組成部分具有一定的空間約束關系，形體結 構的特定設計使其各個部分可以在上述約束關系的前提下組成不同造型，現有變形機器人 的形體結構種類較少，移動速度較慢，姿態和功能不多。
【發明內容】
[0003] 本發明目的在于提供一種具有輪式立方體形體結構的變形輪式人形機器人，該發 明通過機電驅動和綜合協同控制，實現立方體狀態和人形機器人狀態的自動切換。
[0004] 本發明的技術方案如下： 本發明包括變形輪式人形機器人身體和控制系統，其中，變形輪式人形機器人身體是 由若干具有多種形狀的曲面、圓弧、圓角、凸臺結構的部件組合而成的規則立方體，控制系 統由控制板、舵機、電機和電路連接線組成。
[0005] 所述若干具有多種形狀的曲面、圓弧、圓角、凸臺結構的部件，可以組成人形機器 人，包括：左半軀干、右半軀干、后蓋、左肩、左大臂、左小臂、左大腿、左小腿、左腳、右肩、右 大臂、右小臂、右大腿、右小腿、右腳和頭。
[0006] 所述立方體結構的變形輪式人形機器人身體由機器人軀干、四肢和頭組成，四肢 和頭都與變形輪式人形機器人軀干連接。
[0007] 所述變形輪式人形機器人軀干由左半軀干、右半軀干和后蓋組成，左半軀干與右 半軀干固定連接；后蓋可拆卸，左半軀干型腔和右半軀干型腔形成一個腔體。
[0008] 所述變形輪式人形機器人四肢由左上肢、左下肢、右上肢和右下肢組成，其中左上 肢和左下肢與左半軀干連接，右上肢和右下肢與右半軀干連接。
[0009] 所述變形輪式人形機器人左上肢包括左肩、左大臂和左小臂，其中左小臂與左大 臂連接，左大臂與左肩連接，左肩與左半軀干連接；左下肢包括左大腿、左小腿和左腳，其 中，左腳與左小腿連接，左小腿與左大腿連接，左大腿與左半軀干連接；右上肢包括右肩、右 大臂和右小臂，其中右小臂與右大臂連接，右大臂與右肩連接，右肩與右半軀干連接；右下 肢包括右大腿、右小腿和右腳，其中右腳與右小腿連接，右小腿與右大腿連接，右大腿與右 半軀干連接。
[0010] 所述變形輪式人形機器人控制板嵌入機器人軀干腔體內，舵機分別嵌入左肩、左 大臂、左小臂、左大腿、左小腿、左腳、右肩、右大臂、右小臂、右大腿、右小腿、右腳中，控制板 與舵機通過電路連接線相連。
[0011] 所述電機裝在變形輪式人形機器人左腳和右腳中，驅動輪通過鍵與驅動電機輸出 軸配合，所述支撐輪通過軸分別安裝在變形輪式人形機器人左腳和右腳，同時左大腿和右 大腿膝蓋處舵機側面也裝有支撐輪。
[0012] 所述控制板完成機器人的運動控制和數據處理，所述控制板包括主控芯片、電機 驅動電路、無線通信模塊、電源模塊、舵機接口電路、LED驅動電路組成。其中主控芯片通過 舵機接口電路與舵機相連并對舵機進行控制；其中主控芯片通過LED驅動電路與LED相連 并對LED進行控制。以上電路的組成部分均為標準應用電路，具備單片機開發能力的開發 人員按標準芯片應用電路組成主控制板的具體電路。
[0013] 本發明具有若干優點。
[0014]1、機器人可以從人形變形為正方體，便于攜帶。
[0015] 2、機器人結構設計滿足機器人快速變形和快速復原。
[0016] 3、通過各個關節的配合能夠變形為不同狀態，滿足不同環境的需要。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明的機器人展開主視圖。
[0018] 圖2是本發明的規則正方體等軸測視圖。
[0019] 圖3是本發明的規則正方體等軸測后視圖。
[0020] 圖4是本發明的左半軀干示意圖。
[0021] 圖5是本發明的右半軀干示意圖。
[0022] 圖6是本發明的左大腿示意圖。
[0023] 圖7是本發明的左小腿示意圖。
[0024] 圖8是本發明的左腳示意圖。
[0025] 圖9是本發明的左肩示意圖。
[0026] 圖10是本發明的左大臂示意圖。
[0027] 圖11是本發明的左小臂示意圖。
[0028] 圖12是本發明的頭部示意圖。
[0029] 圖13是本發明的控制電路模塊圖。
[0030] 所有圖中涉及的部件名稱見下表。
【具體實施方式】
[0031] 如圖1，圖2,圖3所示，主要包括機器人身體、左下肢、左上肢、右下肢、右上肢、頭、 控制板，其中，機器人身體、左下肢、左上肢、右下肢、右上肢、頭由曲面，圓弧，圓角，凸臺結 構相互配合形成規則的立方體結構，控制系統由控制板、舵機、電機和電路連接線組成。
[0032] 如圖4,圖5所示，所述變形輪式人形機器人身體由左半軀干（3)、右半軀干（10)和 后蓋（70)組成，機器人左半軀干和右半軀干用螺栓（34)螺母（21)連接，左半軀干型腔（25) 和右半軀干型腔（35)形成一個腔體。
[0033] 所述變形輪式人形機器人左半軀干頸部（22)留有頭部舵機安裝槽（16)，頭部舵 機走線通道A( 19)沿著安裝槽的一側與左半軀干型腔連通，舵機安裝槽的背面為曲面結構； 左半軀干肩部懸臂（23)有舵機圓盤的安裝定位凸臺A (17)，舵機線凹槽A (26)與定位凸 臺A同心，定位凸臺A下方為帶有凹槽的曲面，左半軀干肩部懸臂的舵機走線通道B(20)從 舵機線凹槽A-側與左半軀干型腔連通；左半軀干腰部有舵機圓盤的安裝定位凸臺B( 18)， 舵機線凹槽B (27)與定位凸臺B同心，腰部舵機走線通道C (28)是舵機線凹槽B到左半 軀干型腔的通孔。
[0034] 所述變形輪式人形機器人右半軀干型腔（35)與左半軀干型腔形成一個放置控制 板（71)的腔體，右半軀干肩部懸臂（36)有舵機圓盤的安裝定位凸臺C (29)，舵機線凹槽D (39)與定位凸臺C同心，定位凸臺C下方為帶有凹槽的曲面，舵機走線通道E (32)從舵機 線凹槽D -側與右半軀干型腔連通，右半軀干懸臂另一側為防止頭部運動發生干涉的圓弧 曲面（33);右半軀干腰部（37)有舵機圓盤的安裝定位凸臺C，舵機線凹槽D (39)與定位凸 臺C同心，腰部舵機走線通道D (31)是舵機線凹槽D到右半軀干型腔的通孔。
[0035] 如圖6所示，所述左大腿6有左大腿胯部舵機安裝槽（40 )，安裝槽底部側面有圓弧 形拐角（44 )，同時膝蓋舵機安裝槽（42 )與胯部舵機安裝槽錯位，膝蓋舵機安裝槽底面（43 ) 與胯部舵機安裝槽頂面（45)在同一平面上，兩舵機安裝槽之間為三角塊結構（41 )，左大腿 支撐輪（90)通過左大腿支撐輪軸（96)固定在左大腿膝蓋舵機安裝槽側面，右大腿支撐輪 (89 )通過右大腿支撐輪軸（95 )固定在左大腿膝蓋舵機安裝槽側面；如圖7所示，左小腿（7 ) 有舵機圓盤安裝定位凸臺E (46)、舵機圓盤安裝