机器人及其手臂结构的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人及其手臂结构。

背景技术：

机器人技术的发展体现了人工智能、机构与机器运动学及动力学等诸多方面的研究和发展水平，是一个较为复杂的综合系统。而机器人的手臂结构设计将直接影响到其动作执行能力，体现出机器人的智能化程度。

目前，市面上的仿形机器人的手臂结构设计比较复杂，显得较为笨重，不仅会较大程度的降低手臂结构动作的灵活程度，而且也影响了机器人的整体外观形象。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种结构简单且灵活程度较高的机器人及其手臂结构。

一种机器人手臂结构，用于安装于机器人的躯干上，包括：

臂部；

第一连接件，包括第一连接部及第二连接部，所述第一连接部与所述躯干的侧面转动连接，所述第二连接部为两个，两个所述第二连接部平行设置，且分别与所述第一连接部的两端连接，所述第二连接部向远离所述躯干的一侧倾斜延伸，以与所述躯干上安装所述第一连接部的侧面之间呈锐角设置，所述臂部设于两个所述第二连接部之间，且与所述第二连接部的远离所述第一连接部的一端转动连接；

第二连接件，呈“U”字形结构，所述第二连接件包括第三连接部及第四连接部，所述第三连接部为两个，两个所述第三连接部平行设置，所述臂部的远离所述第一连接件的一端位于两个所述第三连接部之间，且与两个所述第三连接部转动连接，所述第四连接部的两端分别与两个所述第三连接部的远离所述臂部的一端连接，所述臂部的末端与所述第四连接部之间存在间隙；及

手部，安装于所述第四连接部上。

在其中一个实施例中，所述躯干上安装所述第一连接部的侧面与所述第二连接部之间的夹角为45°～60°。

在其中一个实施例中，所述躯干上安装所述第一连接部的侧面与所述第二连接部上远离所述躯干的一端之间的距离为30mm。

在其中一个实施例中，还包括臂部驱动组件，所述臂部驱动组件安装于所述臂部上，以驱动所述臂部沿靠近或远离所述躯干的侧面的方向相对所述第一连接件摆动。

在其中一个实施例中，还包括手部驱动组件，所述手部驱动组件安装于所述臂部上，以驱动所述第二连接件及所述手部沿靠近或远离所述躯干的侧面的方向相对所述臂部摆动。

在其中一个实施例中，所述臂部驱动组件安装于所述臂部与其中一个所述第二连接部之间，且与所述第二连接部转动连接，所述手部驱动组件安装于所述臂部与其中一个所述第三连接部之间，且与所述第三连接部转动连接。

在其中一个实施例中，所述臂部的末端与所述第四连接部之间的距离为3～5mm。

在其中一个实施例中，所述第二连接件及所述手部相对所述臂部的摆动角度为0°～120°。

在其中一个实施例中，所述手部上开设有容置槽，所述第四连接部能够容置于所述容置槽内，所述容置槽的内壁上设有凸块，所述凸块能够与所述第四连接部抵接。

一种机器人，包括：

躯干；及

上述的机器人手臂结构，所述机器人手臂结构为两个，两个所述机器人手臂结构分别安装于所述躯干的两相对侧面上。

上述机器人手臂结构中，通过设置第一连接件及第二连接件，从而将手部、臂部及躯干进行连接，使得机器人手臂结构能够进行多个方向的运动，并且具有较大的运动空间范围，从而较大程度的提高了机器人手臂结构的运动灵活程度。同时，上述机器人手臂结构较为简单，便于进行后期维护。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的机器人的结构示意图；

图2为图1中所示机器人中A处的结构放大示意图；

图3为图1中所示机器人中机器人手臂结构的结构放大示意图；

图4为图3中机器人手臂结构的另一视角的结构示意图；及

图5为图1中所示机器人手臂结构中手部相对臂部的摆动示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型一实施例的机器人10包括躯干100及机器人手臂结构200。机器人手臂结构200为两个，两个机器人手臂结构200分别安装于躯干100的两相对侧面上，从而形成人形机器人10。

结合图1及图3所示，具体在本实施例中，机器人手臂结构200包括臂部210、手部220、第一连接件230及第二连接件240。第一连接件230连接躯干100及臂部210，臂部210上远离第一连接件230的一端通过第二连接件240与手部220连接。

具体地，第一连接件230包括第一连接部231及第二连接部232。第二连接部232为两个，两个第二连接部232平行设置。第一连接部231的两端分别与两个第二连接部232连接，以与两个第二连接部232围成“U”字形结构。

第一连接部231的中部与躯干100上的一侧面转动连接，第一连接部231能够带动臂部210沿平行于此侧面的方向相对躯干100前后摆臂。臂部210位于两个第二连接部232之间，两个第二连接部232上远离第一连接部231的一端分别与臂部210转动连接，从而使得臂部210能够沿靠近或远离躯干100上安装第一连接部231的侧面的方向相对第一连接件230摆动。其中，第二连接部232向远离躯干100的一侧延伸呈倾斜状，以与躯干100上安装第一连接部231的侧面之间呈锐角设置，从而使得臂部210与躯干100之间的连接具有仿人体臂部210的特点，以使机器人手臂结构200更符合人的审美标准，且具有较好的受力特点。

另外，第二连接件240包括第三连接部241及第四连接部242。第三连接部241为两个，两个第三连接部241平行设置，第四连接部242的两端分别与两个第三连接部241连接，两个第三连接部241与第四连接部242共同围成“U”字形结构。

臂部210的远离第一连接件230的一端位于两个第三连接部241之间，且与第三连接部241的远离第四连接部242的一端转动连接。手部220安装于第四连接部242上。臂部210的末端与第四连接部242之间存在一定间隙，以便于第二连接件240带动手部220沿靠近或远离躯干100的侧面的方向相对臂部210摆动。

上述机器人手臂结构200中，通过设置第一连接件230及第二连接件240，从而将手部220、臂部210及躯干100进行连接，使得机器人手臂结构200能够进行多个方向的运动，并且具有较大的运动空间范围，从而较大程度的提高了机器人手臂结构200的运动灵活程度。同时，上述机器人手臂结构200较为简单，便于进行后期维护。

结合图1、图2及图3所示，具体在本实施例中，第二连接部232与躯干100上安装第一连接部231的侧面之间的夹角∠M为53°。第二连接部232远离躯干100的一端与躯干100上安装第一连接部231的侧面之间的距离L为30mm。此时，第一连接件230不仅能够相对躯干100平稳旋转，实现臂部210相对躯干100的前后摆臂运动，而且也使得臂部210与躯干100之间存在一定距离，以便于臂部210沿靠近或远离躯干100的方向平稳摆动。

在其他实施例中，第二连接部232与躯干100上安装第一连接部231的侧面之间的夹角∠M可以为45°～60°中任意一个数值。

结合图1、图3及图4所示，具体在本实施例中，臂部210的末端与第四连接部242之间的距离H为3～5mm，从而使得第二连接件240具有较好的受力情况，同时，使第二连接件240带动手部220能够在较大的角度范围内相对臂部210转动。

结合图1及图5所示，具体地，第二连接件240及手部220相对臂部210的摆动角度∠Q为0°～120°。其中，第二连接件240所在的平面与躯干100上安装第一连接部231的侧面平行时，第二连接件240及手部220相对臂部210的摆动角度为0°，将此时第二连接件240及手部220的位置称为初始位置，则从初始位置起，第二连接件240与手部220向背离躯干100的一侧绕第三连接部241与臂部210的连接处转动的最大角度为120°。

在本实施例中，机器人手臂结构200还包括臂部驱动组件250及手部驱动组件260。臂部驱动组件250安装于臂部210上，以驱动臂部210沿靠近或远离躯干100的侧面的方向相对第一连接件230上的第二连接部232摆动。手部驱动组件260安装于臂部210上，以驱动第二连接件240及手部220沿靠近或远离躯干100的侧面的方向相对臂部210摆动。需要指出的是，此处所说的躯干100的侧面即为躯干100上安装第一连接部231的侧面。

结合图3及图4所示，具体地，臂部驱动组件250安装于臂部210与其中一个第二连接部232之间，且与第二连接部232转动连接。手部驱动组件260安装于臂部210与其中一个第三连接部241之间，且与第三连接部241转动连接。

需要指出的是，在本实施例中，臂部驱动组件250及手部驱动组件260均为舵机。

具体在本实施例中，手部220上开设有容置槽221，第四连接部242能够容置于容置槽221内，容置槽221的内壁的边缘处设有凸块222，凸块222能够与第四连接部242抵接，从而使手部220与第四连接部242相扣合。

上述机器人手臂结构200中，通过设置第一连接件230及第二连接件240，从而将手部220、臂部210及躯干100进行连接，使得机器人手臂结构200能够进行多个方向的运动，并且具有较大的运动空间范围，从而较大程度的提高了机器人手臂结构200的运动灵活程度。同时，上述机器人手臂结构200较为简单，便于进行后期维护。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。