人形机器人肩关节运动控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机器人领域，具体而言，涉及一种人形机器人肩关节运动控制装置。
【背景技术】
[0002]人形机器人，又称仿人机器人，是具有人形的机器人。1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”(android)，就是一种人形机器人。按照利尔亚描述，人形机器人由四部分组成:生命系统(平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、表情、调节运动等)；造型解质(关节能自由运动的金属覆盖体，一种盔甲)；肌肉(在上述盔甲上有肉体、静脉、性别等身体的各种形态)；人造皮肤(含有肤色、轮廓、头发、视觉、牙齿、手爪等)。
[0003]人形机器人集机、电、材料、计算机、传感器、控制技术等多门学科于一体，是一个国家高科技实力和发展水平的重要标志，因此，世界发达国家都不惜投入巨资进行开发研宄。日、美英等国都在研制仿人形机器人方面做了大量的工作，并已取得突破性的进展。
[0004]日本本田公司于1997年10月推出了仿人形机器人P3，美国麻省理工学院研制出了仿人形机器人科戈(COG)，德国和澳洲共同研制出了装有52个汽缸，身高2米、体重150公斤的大型机器人。本田公司最新开发的新型机器人“阿西莫”，身高120厘米，体重43公斤，它的走路方式更加接近人。
[0005]美国麻省理工学院研制出了一种有着像人一样眼睛的新型机器人，它能与人类进行交流，能对周围的环境做出回应，并能协助人类完成许多工作。我国也在这方面作了很多工作，国防科技大学、哈尔滨工业大学研制出了双足步行机器人，北京航空航天大学、北京科技大学研制出了多指灵巧手等。
[0006]2010年6月16日日本东京大学和大阪大学组成的科研小组向公众展示了一款仿真婴儿机器人，它就是一款最新的人形机器人。这个名叫“野尾”的婴儿娃娃身高71厘米，在柔软的仿真皮肤下面共有600个传感器，可以做出伸手、转头等动作。当被拥抱时，忽闪着大眼睛好奇地看着世界，十分可爱。
[0007]但是，现有机器人要实现肩关节的两个自由度运动，通常需要在肩部内部和上臂内部设置电机和传动装置，占据了手臂上有限的空间，而且造成手臂重量增加，导致手臂的运动要消耗更多的能量。并且，现有机器人的肩关节通常采用分体关节控制机构，零件数多，组装拆卸复杂，结构分布在胸部、肩部、上臂内部，维修工作通常需要同时拆开三个部分才能进行。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于提供一种人形机器人肩关节运动控制装置，以解决上述的冋题。
[0009]在本实用新型的实施例中提供了一种人形机器人肩关节运动控制装置，包括第一电机、第二电机、第一传动装置、第二传动装置、前后摆动部、左右摆动部和基座；
[0010]第一电机、第二电机、第一传动装置和第二传动装置均设置在基座的同一侧；
[0011]前后摆动部和左右摆动部均设置在基座的另一侧；
[0012]第一电机连接第一传动装置的一侧；
[0013]第一传动装置的另一侧前后摆动部连接，用于带动前后摆动部做前后摆动；
[0014]第二电机连接第二传动装置的一侧；
[0015]第二传动装置的另一侧连接左右摆动部，用于带动左右摆动部做左右摆动；
[0016]前后摆动部与左右摆动部转动连接，能使左右摆动部只能在前后摆动部上远离或靠近基座的方向转动。
[0017]进一步的，第一传动装置包括第一主动齿轮和第一从动齿轮；
[0018]第一电机的电机轴与第一主动齿轮同轴固定连接，且同轴设置；
[0019]第一主动齿轮与第一从动齿轮嗤合；
[0020]第一从动齿轮与前后摆动部固定连接，能带动前后摆动部转动。
[0021]进一步的，第二传动装置包括第二主动齿轮、第二从动齿轮、传动轴、主动锥齿轮和从动锥齿轮；
[0022]第二电机的电机轴与第二主动齿轮固定连接，且同轴设置；
[0023]第二主动齿轮与第二从动齿轮啮合；
[0024]第二从动齿轮固定设置在传动轴的一端；
[0025]传动轴转动设置在基座上；
[0026]传动轴的另一端穿过基座固定连接有主动锥齿轮；
[0027]第二主动齿轮、传动轴和主动锥齿轮同轴设置；
[0028]主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合；
[0029]从动锥齿轮固定设置在左右摆动部上，能带动左右摆动部向远离或靠近基座的方向转动。
[0030]进一步的，基座上设置有第一码盘和第一光电开关；
[0031]第一码盘与第一从动齿轮同轴设置；
[0032]第一码盘与第一从动齿轮固定设置；
[0033]第一码盘与基座转动设置；
[0034]第一光电开关固定设置在第一码盘的周侧，用于监测第一码盘的转动状态。
[0035]进一步的，前后摆动部上设置有第二码盘和第二光电开关；
[0036]第二码盘与从动锥齿轮同轴设置；
[0037]第二码盘与从动锥齿轮固定设置；
[0038]第二码盘与前后摆动部转动设置；
[0039]第二光电开关固定设置在第二码盘的周侧，用于监测第二码盘的转动状态。
[0040]进一步的，第二光电开关的导线穿过第二传动装置进入基座的另一侧，用于与机器人内部的电源连接。
[0041]进一步的，前后摆动部包括驱动部和齿轮连接部；
[0042]驱动部为球台状；
[0043]驱动部的上底半径和下底半径相同；
[0044]齿轮连接部设置在驱动部的周侧；
[0045]齿轮连接部为有台阶的圆柱体；
[0046]齿轮连接部的轴线与驱动部的轴线垂直；
[0047]齿轮连接部穿过基座与第一传动装置连接；
[0048]驱动部设置在左右摆动部内，能驱动左右摆动部绕齿轮连接部的轴线转动。
[0049]进一步的，齿轮连接部上设置有传动孔；
[0050]传动孔与齿轮连接部同轴设置，用于第二传动装置穿过后驱动左右摆动部转动。
[0051]进一步的，左右摆动部包括球形壳体和连接轴；
[0052]前后摆动部设置在球形壳体内；
[0053]球形壳体上设置有开口槽，用于使前后摆动部通过开口槽与第一传动装置连接，并能够使球形壳体与前后摆动部沿开口槽的方向转动；
[0054]连接轴穿过前后摆动部设置在球形壳体内；
[0055]连接轴的轴线与开口槽的轴线方向垂直。
[0056]进一步的，左右摆动部上设置有手臂连接部；
[0057]手臂连接部设置在左右摆动部的外侧，用于连接机器人手臂。
[0058]本实用新型提供的人形机器人肩关节运动控制装置，将电机和传动装置设置在机器人的胸部和肩部，且通过两个电机和两个传动装置分别控制手臂的两个自由度的运动，进而减少了肩关节内的零件，且使上臂内部没有了零件，从而使整个控制机构更为简单，组装拆卸方便，检修只需拆开胸部和肩部即可，减少了工作量，节省了人力成本。
【附图说明】
[0059]图1为本实用新型人形机器人肩关节运动控制装置的结构示意图；
[0060]图2为本实用新型人形机器人肩关节运动控制装置的不显示前后摆动部的结构示意图；
[0061]图3为本实用新型人形机器人肩关节运动控制装置的前后摆动的结构示意图；
[0062]图4为本实用新型人形机器人肩关节运动控制装置的左右摆动的结构示意图；
[0063]图5为本实用新型人形机器人肩关节运动控制装置的第一码盘的安装位置示意图；
[0064]图6为本实用新型人形机器人肩关节运动控制装置的第二码盘的安装位置示意图；
[0065]图7为本实用新型人形机器人肩关节运动控制装置的前后摆动部的立体结构示意图；
[0066]图8为本实用新型人形机器人肩关节运动控制装置的左右摆动部的立体结构示意图；
[0067]图9为本实用新型人形机器人肩关节运动控制装置的左右摆动部的正视图。
[0068]附图标记:
[0069]1:第二电机 2:第一电机 3:第一传动装置
[0070]4:机器人手臂 5:左右摆动部 6:前后摆动部
[0071]7:第二传动装置8:基座9:第一从动齿轮
[0072]10:第一主