一种摆动机构和机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，尤指一种摆动机构和机器人。

背景技术：

随着机器人性能不断完善，机器人的应用范围越来越广泛，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在城市安全、国防和空间探测领域等场合得到很好的应用。

目前，机器人现有的振翅功能需要通过四轴机械手或六轴机械手来实现，造价昂贵，机器人的振翅功能难以批量使用；或通过气缸或推杆电机等直线驱动装置，将机器人的翅膀直接提升起来，但机器人的翅膀提升过程中，翅膀的运动形式较为单一，且翅膀的运动过程难以调节，降低了用户的体验度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种摆动机构和机器人，摆动杆的位置能够依据多个因素共同调节，丰富了摆动杆的运动过程。

本发明提供的技术方案如下：

一种摆动机构，包括：固定支架、驱动组件、驱动杆、连接杆、摆动杆和限位组件；所述连接杆铰接于所述固定支架，所述驱动杆的一端铰接于所述驱动组件，所述驱动杆的另一端铰接于所述连接杆远离所述固定支架的一端，所述连接杆的运动平面平行于所述驱动杆的运动平面；所述驱动组件用于驱动所述驱动杆远离所述连接杆的一端，沿靠近或远离所述连接杆的方向运动；所述摆动杆铰接于所述连接杆，所述摆动杆的运动平面平行于所述连接杆的运动平面；所述限位组件的一端设置于所述摆动杆，所述限位组件的另一端设置于所述固定支架，所述限位组件用于调节所述摆动杆与所述连接杆的夹角。

本技术方案中，由于摆动杆设置在连接杆上，因此摆动杆能够跟随连接杆运动，因此，摆动杆首先能够围绕连接杆与固定组件之间的连接轴转动；通过限位组件的设置，在摆动杆转动的过程中，限位组件能够不断调节摆动杆与连接杆的夹角，进一步调节了摆动杆的位置，摆动杆的位置能够依据多个因素共同调节，丰富了摆动杆的运动过程。

进一步，所述限位组件包括：定长杆，所述定长杆的一端铰接于所述摆动杆，所述定长杆的另一端铰接于所述固定支架；所述定长杆的运动平面平行于所述摆动杆的运动平面。

本技术方案中，驱动组件运动过程中，能够带动驱动杆运动，继而带动连接杆运动，同时通过定长杆的设置，增加了定长杆、连接杆与摆动杆之间的约束，连接杆即可带动摆动杆运动，驱动组件在运动过程中，即可得到特定状态的摆动杆，实现了摆动杆的摆动。

进一步，所述定长杆与所述连接杆交错设置；所述摆动杆的一端铰接于所述定长杆远离所述固定支架的一端，所述摆动杆的另一端铰接于所述连接杆远离所述固定支架的一端。

本技术方案中，当定长杆与连接杆交错设置之后，摆动杆的两端能够分别设置在定长杆远离固定支架的一端，以及连接杆远离固定支架的一端时，摆动杆与固定支架能够位于定长杆与连接杆的两侧，减小了定长杆与连接杆在摆动杆上的两个铰接点之间的距离，定长杆与连接杆在位置和/或角度更改时，增大摆动杆的摆动幅度，增加了摆动机构的摆动效果。

进一步，所述限位组件包括：第一铰接杆，所述第一铰接杆的一端铰接于所述摆动杆；第二铰接杆，所述第二铰接杆的一端铰接于所述固定支架；所述第一铰接杆的另一端与所述第二铰接杆的另一端铰接，所述第一铰接杆的运动平面与所述第二铰接杆的运动平面均平行于所述摆动杆的运动平面。

本技术方案中，第一铰接杆、第二铰接杆与摆动杆能够形成一个双摇杆机构，第二铰接杆与摆动杆能够作为双摇杆机构的两个摇杆，而第一铰接杆能够作为双摇杆机构中的连杆；第一铰接杆、第二铰接杆与摆动杆在重力的作用下，自动调节形成对应的状态，且用户能够选取不同长度的第一铰接杆与第二铰接杆，便于用户调节不同状态下摆动杆的位置以及角度，增加了摆动机构的适用范围。

进一步，所述第二铰接杆与所述连接杆交错设置；所述摆动杆远离所述第一铰接杆的一端铰接于所述连接杆远离所述固定支架的一端。

本技术方案中，当第二铰接杆与连接杆交错设置之后，摆动杆与固定支架能够位于第二铰接杆与连接杆的两侧，减小了第一铰接杆与连接杆在摆动杆上的两个铰接点之间的距离，第一铰接杆与连接杆在位置和/或角度更改时，增大摆动杆的摆动幅度，增加了摆动机构的摆动效果。

进一步，所述连接杆上设有用于所述第二铰接杆抵接的第一限位台；和/或；所述第二铰接杆设有用于所述连接杆抵接的第二限位台。

本技术方案中，当连接杆与第二铰接杆相对转动时，第一限位台与第二限位台的设置，能够用于第二抵接杆和连接杆抵接，并在第二铰接杆抵接在第一限位台上时，和/或连接杆抵接在第二限位台上时，连接杆和第二铰接杆能够停止转动，继而控制摆动杆停止摆动，减小了摆动杆继续摆动的可能，增加了摆动杆的稳定性。

进一步，所述驱动杆铰接于所述第二铰接杆；所述驱动组件铰接于所述固定支架，所述驱动组件的运动平面平行于所述驱动杆的运动平面。

本技术方案中，由于摆动杆、第一铰接杆与第二铰接杆仍然需要在重力的作用下自动调节其位置，且在调节过程中，摆动杆晃动幅度较大且不稳定；通过将驱动杆铰接于第二铰接杆，在驱动杆驱动连接杆运动的过程中，能够同时驱动第二铰接杆运动，增加了驱动杆与第二铰接杆之间的约束，驱动杆在运动时，即可直接带动第二铰接杆运动。

进一步，所述连接杆上设有转动轴，所述转动轴的轴线方向垂直于所述连接杆的运动平面；所述摆动杆与所述驱动杆均通过所述转动轴铰接于所述连接杆。

本技术方案中，摆动杆、驱动杆与连接杆能够同时铰接转动轴，便于用户调节不同状态下摆动杆的位置，也便于连接杆的加工。

进一步，所述第二铰接杆平行于所述摆动杆，所述第一铰接杆平行于所述驱动杆。

本技术方案中，正在摆动杆运动过程中，摆动杆能够始终平行于第二铰接杆，减小了摆动杆与第二铰接杆干涉的可能，增加了摆动杆摆动的稳定性。

本发明的目的之一还在于提供一种机器人，包括：机器人本体、摆动机构和翅膀；所述摆动机构安装于所述机器人本体；所述摆动机构包括：固定支架、驱动组件、驱动杆、连接杆、摆动杆和限位组件；所述连接杆铰接于所述固定支架，所述驱动杆的一端铰接于所述驱动组件，所述驱动杆的另一端铰接于所述连接杆远离所述固定支架的一端，所述连接杆的运动平面平行于所述驱动杆的运动平面；所述驱动组件用于驱动所述驱动杆远离所述连接杆的一端，沿靠近或远离所述连接杆的方向运动；所述摆动杆铰接于所述连接杆，所述摆动杆的运动平面平行于所述连接杆的运动平面；所述限位组件的一端设置于所述摆动杆，所述限位组件的另一端设置于所述固定支架，所述限位组件用于调节所述摆动杆与所述连接杆的夹角；所述翅膀安装于所述摆动杆。

本技术方案中，由于摆动杆设置在连接杆上，因此摆动杆能够跟随连接杆运动，且翅膀设置在摆动杆上，因此，翅膀首先能够围绕连接杆与第一支架之间的连接轴转动；通过限位组件的设置，在翅膀转动的过程中，限位组件能够不断调节摆动杆与连接杆的夹角，进一步调节在翅膀的位置，翅膀的位置能够依据多个因素共同调节，丰富了翅膀的运动过程。

与现有技术相比，本发明提供的一种摆动机构和机器人具有以下有益效果：

1、通过限位组件的设置，在摆动杆转动的过程中，限位组件能够不断调节摆动杆与连接杆的夹角，进一步调节了摆动杆的位置，摆动杆的位置能够依据多个因素共同调节，丰富了摆动杆的运动过程。

2、驱动组件运动过程中，能够带动驱动杆运动，继而带动连接杆运动，同时通过定长杆的设置，增加了定长杆、连接杆与摆动杆之间的约束，连接杆即可带动摆动杆运动，驱动组件在运动过程中，即可得到特定状态的摆动杆，实现了摆动杆的摆动。

3、第一铰接杆、第二铰接杆与摆动杆在重力的作用下，自动调节形成对应的状态，且用户能够选取不同长度的第一铰接杆与第二铰接杆，便于用户调节不同状态下摆动杆的位置以及角度，增加了摆动机构的适用范围。

4、由于摆动杆、第一铰接杆与第二铰接杆仍然需要在重力的作用下自动调节其位置，且在调节过程中，摆动杆晃动幅度较大且不稳定；通过将驱动杆铰接于第二铰接杆，在驱动杆驱动连接杆运动的过程中，能够同时驱动第二铰接杆运动，增加了驱动杆与第二铰接杆之间的约束，时候的驱动杆在运动时，即可直接带动第二铰接杆运动。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种摆动机构和机器人的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种摆动机构的结构示意图；

图2是本发明又一种摆动机构伸开状态的结构示意图；

图3是本发明又一种摆动机构收缩状态的结构示意图；

图4是本发明一种机器人的爆炸图。

附图标号说明：10.摆动机构，11.固定支架，12.连接杆，121.第一限位台，122.放置槽，13.驱动杆，14.限位组件，141.定长杆，142.第一铰接杆，143.第二铰接杆，1431.第二限位台，15.摆动杆，151.抵接槽，16.驱动组件，20.机器人本体，30.翅膀。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

根据本发明提供的一种实施例，如图1所示，一种摆动机构10，包括固定支架11，固定支架11竖直设置，固定支架11上设有连接杆12，连接杆12铰接于固定支架11，连接杆12能够在竖直平面内转动；固定支架11上还设有驱动杆13和驱动组件16，驱动杆13的一端能够铰接在驱动组件16上，驱动杆13的另一端能够铰接在固定支架11上，连接杆12的运动平面平行于驱动杆13的运动平面，即驱动杆13能够在竖直平面内运动。

驱动组件16能够直接设置在固定支架11上，驱动组件16能够用于驱动所述驱动杆13远离连接杆12的一端，沿靠近或远离连接杆12的方向运动；本实施例中，驱动组件16主要指气缸、油缸或推杆电机等直线驱动类设备，连接杆12能够通过连接轴(图中未示出)铰接在固定支架11上，连接杆12能够围绕连接杆12与固定支架11之间的连接轴转动，同理，驱动杆13能够围绕驱动杆13与连接杆12之间的连接轴转动。

本实施例中驱动组件16，驱动杆13与连接杆12形成了曲柄滑块结构，驱动组件16作为曲柄滑块中的滑块，并能够自身提供滑块的动力；连接杆12即曲柄滑块结构中的原杆件，驱动杆13即为区别滑块中的连杆，由于曲柄滑块结构中由原杆件提供动力源，而在本实施例中，由驱动组件16提供动力源，形成了曲柄滑块结构。

摆动杆15铰接于连接杆12，摆动杆15的运动平面平行于连接杆12的运动平面，即指摆动杆15能够在竖直平面内转动；固定支架11上还设有限位组件14，限位组件14的两端能够分别设置在固定支架11和连接杆12上，并在摆动杆15运动过程中，限位组件14能够调节摆动杆15与连接杆12之间的夹角。

本实施例中，由于摆动杆15设置在连接杆12上，因此摆动杆15能够跟随连接杆12运动，因此，摆动杆15首先能够围绕连接杆12与固定组件之间的连接轴转动；通过限位组件14的设置，在摆动杆15转动的过程中，限位组件14能够不断调节摆动杆15与连接杆12的夹角，进一步调节在摆动杆15的位置，摆动杆15的位置能够依据多个因素共同调节，丰富了摆动杆15的运动过程。

根据本发明提供的另一种实施例，如图1所示，一种摆动机构10，本实施例与第一种实施例的区别在于限位组件14的具体结构。

在第一种实施例的基础上，本实施例中，限位组件14包括定长杆141，定长杆141的一端能够铰接于摆动杆15，定长杆141的另一端能够铰接于固定支架11，在本实施例中，定长杆141与固定支架11的铰接点位于固定支架11的上端，定长杆141能围绕定长杆141与固定支架11之间的连接轴转动，且定长杆141的运动平面平行于摆动杆15的运动平面。

在本实施例中，在驱动杆13带动摆动杆15转动的过程中，通过定长杆141的设置，定长杆141上的一端与固定支架11上的一点距离始终确定，因此，定长杆141、连接杆12与摆动杆15形成了一个双摇杆机构，定长杆141与连接杆12能够作为双摇杆机构中的摇杆，摆动杆15作为双摇杆机构中的连杆，双摇杆在不同的位置能够控制连杆处于不同的状态，本实施例中，连接杆12即可作为双摇杆机构中的驱动杆13。

因此，驱动组件16运动过程中，能够带动驱动杆13运动，继而带动连接杆12运动，同时通过定长杆141的设置，增加了定长杆141、连接杆12与摆动杆15之间的约束，连接杆12即可带动摆动杆15运动，驱动组件16在运动过程中，即可得到特定状态的摆动杆15，实现了摆动杆15的摆动。

优选地，定长杆141与连接杆12交错设置；所述摆动杆15的一端铰接于所述定长杆141远离所述固定支架11的一端，所述摆动杆15的另一端铰接于所述连接杆12远离所述固定支架11的一端。

当定长杆141与连接杆12交错设置之后，摆动杆15的两端能够分别设置在定长杆141远离固定支架11的一端，以及连接杆12远离固定支架11的一端时，摆动杆15与固定支架11能够位于定长杆141与连接杆12的两侧，减小了定长杆141与连接杆12在摆动杆15上的两个铰接点之间的距离，定长杆141与连接杆12在位置和/或角度更改时，增大摆动杆15的摆动幅度，增加了摆动机构10的摆动效果。

根据本发明提供的又一种实施例，如图2所示，一种摆动机构10，本实施例与第一种实施例的区别在于限位组件14的具体结构。

在第一种实施例的基础上，本实施例中，限位组件14包括第一铰接杆142和第二铰接杆143，第一铰接杆142的一端铰接于摆动杆15，第二铰接杆143的一端铰接于固定支架11；第一铰接杆142的另一端与第二铰接杆143的另一端铰接，第一铰接杆142的运动平面与第二铰接杆143的运动平面均平行于摆动杆15的运动平面。

在本实施例中，第一铰接杆142、第二铰接杆143与摆动杆15能够形成一个双摇杆机构，第二铰接杆143与摆动杆15能够作为双摇杆机构的两个摇杆，而第一铰接杆142能够作为双摇杆机构中的连杆。第一铰接杆142、第二铰接杆143与摆动杆15在重力的作用下，自动调节形成对应的状态，且用户能够选取不同长度的第一铰接杆142与第二铰接杆143，便于用户调节不同状态下摆动杆15的位置以及角度，增加了摆动机构10的适用范围。

优选地，第二铰接杆143与连接杆12交错设置，且摆动杆15远离第一铰接杆142的一端铰接于连接杆12远离固定支架11的一端。

当第二铰接杆143与连接杆12交错设置之后，摆动杆15与固定支架11能够位于第二铰接杆143与连接杆12的两侧，减小了第一铰接杆142与连接杆12在摆动杆15上的两个铰接点之间的距离，第一铰接杆142与连接杆12在位置和/或角度更改时，增大摆动杆15的摆动幅度，增加了摆动机构10的摆动效果。

在本实施例中，连接杆12、驱动杆13、第一铰接杆142、第二铰接杆143与摆动杆15均为板件，当第二铰接杆143与连接杆12交错设置时，第二铰接杆143上开设有用于连接杆12穿过的连通槽或连接杆12上开设有用于第二铰接杆143穿过的连通槽。本实施例所描述的板件结构也适用于第一种实施例和第二种实施例。

根据上述实施例的改进，本实施例中，连接杆12上设有用于第二铰接杆143抵接的第一限位台121；和/或第二铰接杆143设有用于连接杆12抵接的第二限位台1431。

当连接杆12与第二铰接杆143相对转动时，第一限位台121与第二限位台1431的设置，能够用于第二抵接杆和连接杆12抵接，并在第二铰接杆143抵接在第一限位台121上时，和/或连接杆12抵接在第二限位台1431上时，连接杆12和第二铰接杆143能够停止转动，继而控制摆动杆15停止摆动，减小了摆动杆15继续晃动的可能，增加了摆动杆15的稳定性。

优选地，驱动杆13铰接于第二铰接杆143；驱动组件16铰接于固定支架11，驱动组件16的运动平面平行于驱动杆13的运动平面。

由于摆动杆15、第一铰接杆142与第二铰接杆143仍然需要在重力的作用下自动调节其位置，且在调节过程中，摆动杆15晃动幅度较大且不稳定；通过将驱动杆13铰接于第二铰接杆143，在驱动杆13驱动连接杆12运动的过程中，能够同时驱动第二铰接杆143运动，增加了驱动杆13与第二铰接杆143之间的约束，时候的驱动杆13在运动时，即可直接带动第二铰接杆143运动。

根据上述实施例的改进，本实施例中，连接杆12上设有转动轴(图中未示出)，转动轴的轴线方向垂直于连接杆12的运动平面；摆动杆15与驱动杆13均通过转动轴铰接于连接杆12。

本实施例中，摆动杆15、驱动杆13与连接杆12能够同时铰接转动轴，便于用户调节不同状态下摆动杆15的位置，也便于连接杆12的加工。

优选地，第二铰接杆143平行于摆动杆15，第一铰接杆142平行于驱动杆13。

在摆动杆15运动过程中，摆动杆15能够始终平行于第二铰接杆143，减小了摆动杆15与第二铰接杆143干涉的可能，增加了摆动杆15摆动的稳定性。

根据上述任意一种实施例的改进，本实施例中，连接杆12上还设有用于驱动组件16放置的放置槽122，放置槽122能够开设在连接杆12靠近驱动组件16的一侧。摆动杆15上还开设有用于第一铰接杆142抵接的抵接槽151。

结合图3所述，当摆动杆15处于收缩状态时或接近收缩状态时，第一铰接杆142能够抵接在抵接槽151内，驱动组件16能够抵接在放置槽122内，且驱动组件16的上端能够向远离固定支架11的一侧倾斜。

当摆动杆15需要向外摆动时，驱动组件16动作并向上提升，驱动组件16能够带动驱动杆13的下端向上运动，且由于连接杆12、驱动杆13与驱动组件16形成的曲柄滑块结构，连接杆12的上端能够围绕其与固定支架11的连接轴逆时针转动，因此，驱动杆13的上端也能够跟随连接杆12的上端同步运动。

由于驱动杆13上下两端的运动状态已经确定，且驱动杆13的中部铰接于第二铰接杆143，铰接在驱动杆13上的第二驱动杆13的该点的运动也已经确定，同时由于第二铰接杆143铰接于驱动组件16，因此，第二铰接杆143的运动也确定，即第二铰接杆143正围绕其与固定支架11之间的连接轴顺时针转动。

又由于第二铰接杆143、第一铰接杆142与摆动杆15形成双摇杆机构，因此摆动杆15与第一铰接杆142运动也能够确定；在驱动组件16作用之后，摆动杆15即可向外摆动成图2状态下的摆动杆15，实现了摆动杆15的摆动。

根据本发明提供的一种实施例，结合图2和图4所示，一种机器人，包括：

机器人本体20、摆动机构10和翅膀30；

所述摆动机构10安装于所述机器人本体20；

摆动机构10，包括固定支架11，固定支架11竖直设置，固定支架11上设有连接杆12，连接杆12铰接于固定支架11，连接杆12能够在竖直平面内转动；固定支架11上还设有驱动杆13和驱动组件16，驱动杆13的一端能够铰接在驱动组件16上，驱动杆13的另一端能够铰接在固定支架11上，连接杆12的运动平面平行于驱动杆13的运动平面，即驱动杆13能够在竖直平面内运动。

驱动组件16能够直接设置在固定支架11上，驱动组件16能够用于驱动所述驱动杆13远离连接杆12的一端，沿靠近或远离连接杆12的方向运动；本实施例中，驱动组件16主要指气缸、油缸或推杆电机等直线驱动类设备，连接杆12能够通过连接轴(图中未示出)铰接在固定支架11上，连接杆12能够围绕连接杆12与固定支架11之间的连接轴转动，同理，驱动杆13能够围绕驱动杆13与连接杆12之间的连接轴转动。

本实施例中驱动组件16，驱动杆13与连接杆12形成了曲柄滑块结构，驱动组件16作为曲柄滑块中的滑块，并能够自身提供滑块的动力；连接杆12即曲柄滑块结构中的原杆件，驱动杆13即为区别滑块中的连杆，由于曲柄滑块结构中由原杆件提供动力源，而在本实施例中，由驱动组件16提供动力源，形成了反向的曲柄滑块结构。

摆动杆15铰接于连接杆12，摆动杆15的运动平面平行于连接杆12的运动平面，即指摆动杆15能够在竖直平面内转动；翅膀30能够安装在摆动机构10中的摆动杆15上，并跟随摆动杆15摆动。固定支架11上还设有限位组件14，限位组件14的两端能够分别设置在固定支架11和连接杆12上，并在摆动杆15运动过程中，限位组件14能够调节摆动杆15与连接杆12之间的夹角。

本实施例中，由于摆动杆15设置在连接杆12上，因此摆动杆15能够跟随连接杆12运动，因此，摆动杆15首先能够围绕连接杆12与固定组件之间的连接轴转动；通过限位组件14的设置，在翅膀30转动的过程中，限位组件14能够不断调节摆动杆15与连接杆12的夹角，进一步调节在翅膀30的位置，翅膀30的位置能够依据多个因素共同调节，丰富了翅膀30的运动过程。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。