CN117301022A - 一种人形机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人形机器人，包括躯干组件，所述驱动杆组件上部两侧设置有手臂组件，所述驱动组件底部设置有腰臀组件，所述腰臀组件底部两侧设置有腿部组件；所述腰臀组件包括躯干座板和腰部座板，所述躯干座板和腰部座板之间设置有电动推杆；所述腰部座板底部两侧转动设置有髋骨套管，髋骨套管端部设置有髋骨关节架，所述髋骨关节架内部转动设置有髋骨关节座，所述腰部座板表面设置有第一髋骨驱动组件和第二髋骨驱动组件。有益效果在于：整体为人形结构，通过腰臀组件带动驱动组件、手臂组件和腿部组件进行整体运动，配合手臂组件和腿部组件的单独运动，使得机器人的各个部件能够进行整体和部分的多个自由度运动，能够进行复杂运动。

Description

一种人形机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种人形机器人。

背景技术

随着科技的发展，为了保证人们在特殊环境下的作业安全性，常采用机器人代替人进行特殊环境的作业工作。机器人的作业能力直接受机器人各部件的自由度多少的影响。但是，目前的机器人受结构影响，其各部件的自由度较少，无法进行复杂、细致的动作，使用效果和使用范围不理想。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种人形机器人，详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种人形机器人，包括躯干组件，所述驱动杆组件上部两侧设置有手臂组件，所述驱动组件底部设置有腰臀组件，所述腰臀组件底部两侧设置有腿部组件；

所述腰臀组件包括躯干座板和腰部座板，所述躯干座板和腰部座板之间铰接有电动推杆，用于带动躯干座板移动实现躯干组件的多方向摆动；所述腰部座板底部两侧转动设置有髋骨套管，两根髋骨套管相远离的端部设置有呈“U”字形结构的髋骨关节架，所述髋骨关节架内部转动设置有髋骨关节座，所述腰部座板表面设置有第一髋骨驱动组件和第二髋骨驱动组件，所述第一髋骨驱动组件与髋骨套管传动连接，用于驱动髋骨套管沿其轴线旋转，所述第二髋骨驱动组件与髋骨关节座传动连接，用于驱动髋骨关节座在髋骨关节架内部旋转摆动；

所述躯干组件包括电箱和背架，所述电箱和所述背架设置在所述躯干座板表面，所述背架背面设置有控制器，用于控制各部件运动，所述背架前侧面设置有侧架，所述手臂组件设置在所述侧架两侧；

所述手臂组件包括与侧架连接的大臂固定套，所述大臂固定套内部转动设置有大臂套管，所述大臂套管远离大臂固定套的端部设置有呈“U”字形结构的大臂关节架，所述大臂关节架内部转动设置有大臂关节座，所述大臂固定套外侧设置有第一大臂驱动组件，用于驱动大臂套管沿其轴线旋转，所述大臂套管内部设置有第二大臂驱动组件，用于驱动大臂关节座在大臂关节架内部旋转，所述大臂关节座端部依次设置有轴向旋转肘关节组件和摇摆肘关节组件，摇摆肘关节组件端部设置有小臂，所述小臂端部设置有手部安装座和用于驱动手部安装座沿小臂轴线旋转的手部驱动组件；

所述腿部组件包括与髋骨关节座连接的大腿骨架，所述大腿骨架底端转动设置有膝关节骨架，所述膝关节骨架底端设置有小腿架，所述小腿架底端活动设置有脚掌组件，所述大腿骨架上设置有膝关节驱动组件和脚掌驱动组件，所述膝关节驱动组件与膝关节骨架传动连接，用于驱动膝关节骨架摆动旋转，所述脚掌驱动组件与脚掌组件传动连接，用于驱动脚掌组件摆动。

采用上述一种人形机器人，所述电动推杆伸缩带动躯干座板旋转，从而带动躯干组件摇摆，模仿人的腰部运动；所述第一髋骨驱动组件带动髋骨套管沿其轴线旋转，所述第二髋骨驱动组件带动髋骨关节座在髋骨关节架内部旋转摆动，模仿人的髋部关节运动，实现腿部组件的多方向摆动；所述第一大臂驱动组件带动大臂套管沿其轴线旋转，所述第二大臂驱动组件带动大臂关节座在大臂关节架内部旋转，实现大臂关节座两个方向的自由度运行，模仿人的大臂关节运动；所述轴向旋转肘关节组件能够沿大臂固定套轴线旋转，所述摇摆肘关节组件旋转摆动，所述轴向旋转肘关节组件和摇摆肘关节组件配合实现两个方向自由度的运动，模仿人肘关节的运动；所述手部驱动组件带动手部安装座沿小臂轴线旋转，模仿人腕部运动；所述膝关节驱动组件带动膝关节骨架摆动旋转，模仿人膝关节运动，所述脚掌驱动组件带动脚掌组件摆动，模仿人脚掌运动；整体为人形结构，通过腰臀组件带动驱动组件、手臂组件和腿部组件进行整体运动，配合手臂组件和腿部组件的单独运动，使得机器人的各个部件能够进行整体和部分的多个自由度运动，能够进行复杂运动，实现复杂任务，满足特殊环境复杂、细致的工作需求。

作为优选，所述电动推杆设置有三组，且以腰部座板的轴线为基准圆周均匀分布，每组电动推杆设置有两个，且呈“V”字形结构分布。

作为优选，所述第一髋骨驱动组件设置有两组且分别对应两个髋骨套管，所述第一髋骨驱动组件包括第一髋骨电机、第一髋骨从动齿轮和第一髋骨主动轴，所述第一髋骨从动齿轮设置在髋骨套管外壁，所述第一髋骨电机设置在腰部座板表面，第一髋骨电机与控制器电连接，所述第一髋骨电机输出端设置有第一髋骨主动锥齿轮，第一髋骨主动轴转动设置在腰部座板表面，第一髋骨主动轴两端分别设置有第一髋骨从动锥齿轮和第一髋骨主动齿轮，第一髋骨从动锥齿轮与第一髋骨主动锥齿轮相啮合，第一髋骨主动齿轮与第一髋骨从动齿轮相啮合。

作为优选，所述第二髋骨驱动组件包括第二髋骨电机、第二髋骨主动轴、第二髋骨过渡轴、第二髋骨驱动轴、第二髋骨驱动套和第二髋骨传动齿，所述第二髋骨传动齿设置在髋骨关节座外侧，所述第二髋骨电机设置在腰部座板底面，第二髋骨电机与控制器电连接，第二髋骨电机的输出端设置有第二髋骨主动锥齿轮，第二髋骨主动轴转动设置在腰部座板表面，第二髋骨主动轴两端分别设置有第二髋骨从动锥齿轮和第二髋骨主动齿轮，第二髋骨从动锥齿轮与第二髋骨主动锥齿轮相啮合，第二髋骨过渡轴转动设置在腰部座板表面，第二髋骨过渡轴端部设置有第二髋骨过渡齿轮，第二髋骨过渡齿轮与第二髋骨主动齿轮相啮合，第二髋骨驱动套转动设置在髋骨套管内部，第二髋骨驱动套两端设置有第二髋骨从动齿轮和第二髋骨驱动锥齿轮，第二髋骨从动齿轮与第二髋骨过渡齿轮相啮合，第二髋骨驱动轴转动设置在髋骨套管内部，第二髋骨驱动轴外侧设置有第二髋骨传动锥齿轮和第二髋骨驱动齿，第二髋骨驱动齿与第二髋骨传动齿相啮合，第二髋骨传动锥齿轮与第二髋骨驱动锥齿轮相啮合。

作为优选，第一大臂驱动组件包括第一大臂电机、大臂过渡齿轮和大臂从动齿轮，所述大臂固定套外壁贯穿设置有漏出槽，所述大臂从动齿轮设置在大臂套管外壁，所述大臂过渡齿轮转动设置在漏出槽上方，且大臂过渡齿轮与大臂从动齿轮相啮合，所述第一大臂电机设置在大臂固定套外壁，第一大臂电机与控制器电连接，第一大臂电机输出端设置有大臂主动齿轮，大臂主动齿轮与大臂过渡齿轮相啮合。

作为优选，第二大臂驱动组件包括第二大臂电机、大臂传动轴和大臂传动齿，所述大臂传动齿设置在大臂关节座外侧，所述第二大臂电机与大臂套管转动连接，第二大臂电机与控制器电连接，第二大臂电机输出端伸入大臂套管内部且设置有大臂主动锥齿轮，所述大臂传动轴转动设置在大臂套管内部，大臂传动轴转动外侧设置有大臂从动锥齿轮和大臂驱动齿，大臂驱动齿与大臂传动齿相啮合，大臂从动锥齿轮与大臂主动锥齿轮相啮合。

作为优选，所述轴向旋转肘关节组件包括肘部套管，所述肘部套管内壁设置有第一肘部电机，所述第一肘部电机与所述控制器电连接，所述第一肘部电机输出端与大臂关节座相连接；

所述摇摆肘关节组件包括肘部固定架，所述肘部固定架与肘部套管相连接，所述肘部套管表面设置有第二肘部电机，所述第二肘部电机与所述控制器电连接，所述第二肘部电机的输出端通过肘部旋转架与小臂相连接。

作为优选，所述手部驱动组件包括手部驱动电机和手部固定块，所述手部驱动电机与控制器电连接，所述手部驱动电机输出端设置有手部主动锥齿轮，所述手部固定块连接在小臂端部，所述手部固定块远离小臂的侧面转动设置有水平延伸的手部旋转轴，所述手部旋转轴端部与手部安装座相连接，所述固定块表面转动设置有手部传动锥齿轮，所述手部传动锥齿轮与手部主动锥齿轮相啮合，所述手部旋转轴外侧设置有手部从动锥齿轮，所述手部从动锥齿轮与手部传动锥齿轮相啮合。

作为优选，所述膝关节驱动组件包括膝关节电机，所述膝关节电机设置在大腿骨架外侧，所述膝关节电机与所述控制器电连接，所述膝关节电机输出端连接有膝关节旋转盘，所述膝关节旋转盘表面偏心转动连接有膝关节传动杆，所述膝关节传动杆端部与膝关节骨架转动连接。

作为优选，所述脚掌组件包括脚板，所述脚板表面设置有固定座，所述固定座侧面转动连接有十字转轴，十字转轴上端连接有脚掌连接柱，所述脚掌连接柱与小腿架相连接；

所述脚掌驱动组件包括脚掌电机、脚掌传动轴和脚掌驱动轴，所述脚掌驱动轴转动安装在膝关节骨架内部，所述脚掌驱动轴外侧转动设置有脚掌固定套和脚掌传动板，所述脚掌传动板共有两块且分别位于脚掌固定套两侧，所述脚掌固定套外侧设置有脚掌固定轴，所述脚掌固定轴外侧转动设置有脚掌旋转套，所述固定座和所述脚掌旋转套两侧均设置有球形关节，固定座和脚掌旋转套对应的两个球形关节之间连接有脚掌连接杆，所述脚掌旋转套端部设置有脚掌从动锥齿轮，所述脚掌传动板内侧面设置有脚掌主动锥齿轮，所述脚掌主动锥齿轮与脚掌从动锥齿轮相啮合，所述脚掌电机设置在大腿骨架外侧，所述脚掌电机与控制器电连接，所述脚掌电机输出端设置有脚掌主动齿轮，所述脚掌传动轴转动设置在大腿骨架外侧，所述脚掌传动轴两端分别设置有脚掌从动齿轮和脚掌偏心轮，所述脚掌从动齿轮和脚掌主动齿轮之间啮合有脚掌过渡齿轮，所述脚掌偏心轮表面转动连接有脚掌传动杆，所述脚掌传动杆与脚掌传动板转动连接。

有益效果在于：整体为人形结构，通过腰臀组件带动驱动组件、手臂组件和腿部组件进行整体运动，配合手臂组件和腿部组件的单独运动，使得机器人的各个部件能够进行整体和部分的多个自由度运动，能够进行复杂运动，实现复杂任务，满足特殊环境复杂、细致的工作需求。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是腰臀组件的立体结构示意图；

图3是腰臀组件仰视角的立体结构示意图；

图4是第一髋骨驱动组件的结构示意图；

图5是第二髋骨驱动组件的立体结构示意图；

图6是第二髋骨驱动组件的仰视图；

图7是手臂组件的立体结构示意图；

图8是第一大臂驱动组件的结构示意图；

图9是第二大臂驱动组件的结构示意图；

图10是手部驱动组件的结构示意图；

图11是腿部组件的立体结构示意图；

图12是腿部组件的后视角立体结构示意图；

图13脚掌驱动组件的结构示意图；

图14图13的A部分放大示意图。

附图标记说明如下：

1、躯干组件；11、背架；12、电箱；13、控制器；14、侧架；2、腰臀组件；21、躯干座板；22、腰部座板；23、电动推杆；24、髋骨关节架；25、髋骨关节座；26、髋骨套管；27、第一髋骨驱动组件；271、第一髋骨电机；272、第一髋骨主动锥齿轮；273、第一髋骨从动锥齿轮；274、第一髋骨主动轴；275、第一髋骨主动齿轮；276、第一髋骨从动齿轮；28、第二髋骨驱动组件；281、第二髋骨电机；282、第二髋骨主动锥齿轮；283、第二髋骨主动齿轮；284、第二髋骨过渡齿轮；285、第二髋骨主动轴；286、第二髋骨过渡轴；287、第二髋骨从动齿轮；288、第二髋骨驱动轴；289、第二髋骨驱动齿；2810、第二髋骨传动齿；2811、第二髋骨传动锥齿轮；2812、第二髋骨驱动套；2813、第二髋骨驱动锥齿轮；2814、第二髋骨从动锥齿轮；3、手臂组件；31、大臂固定套；32、大臂套管；33、大臂关节架；34、大臂关节座；35、第一大臂驱动组件；351、第一大臂电机；352、大臂主动齿轮；353、大臂过渡齿轮；354、大臂从动齿轮；36、第二大臂驱动组件；361、第二大臂电机；362、大臂传动齿；363、大臂传动轴；364、大臂主动锥齿轮；365、大臂从动锥齿轮；366、大臂驱动齿；37、轴向旋转肘关节组件；371、肘部套管；372、第一肘部电机；38、摇摆肘关节组件；381、肘部固定架；382、第二肘部电机；383、肘部旋转架；39、小臂；310、手部驱动组件；311、手部安装座；312、漏出槽；313、手部驱动电机；314、手部主动锥齿轮；315、手部固定块；316、手部旋转轴；317、手部从动锥齿轮；318、手部传动锥齿轮；4、腿部组件；41、大腿骨架；42、脚掌驱动组件；421、脚掌电机；422、脚掌主动齿轮；423、脚掌过渡齿轮；424、脚掌传动轴；425、脚掌从动齿轮；426、脚掌偏心轮；427、脚掌传动杆；428、脚掌连接杆；429、脚掌驱动轴；4210、脚掌主动锥齿轮；4211、脚掌传动板；4212、脚掌固定套；4213、脚掌固定轴；4214、脚掌旋转套；4215、脚掌从动锥齿轮；43、小腿架；44、脚掌组件；441、脚掌连接柱；442、十字转轴；443、脚板；444、固定座；45、膝关节骨架；46、膝关节驱动组件；461、膝关节电机；462、膝关节旋转盘；463、膝关节传动杆。

实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图14所示，本发明提供了一种人形机器人，包括躯干组件1，驱动杆组件上部两侧设置有手臂组件3，驱动组件底部设置有腰臀组件2，腰臀组件2底部两侧设置有腿部组件4；

腰臀组件2包括躯干座板21和腰部座板22，躯干座板21和腰部座板22之间铰接有电动推杆23，用于带动躯干座板21移动实现躯干组件1的多方向摆动；腰部座板22底部两侧转动设置有髋骨套管26，两根髋骨套管26相远离的端部设置有呈“U”字形结构的髋骨关节架24，髋骨关节架24内部转动设置有髋骨关节座25，腰部座板22表面设置有第一髋骨驱动组件27和第二髋骨驱动组件28，第一髋骨驱动组件27与髋骨套管26传动连接，用于驱动髋骨套管26沿其轴线旋转，第二髋骨驱动组件28与髋骨关节座25传动连接，用于驱动髋骨关节座25在髋骨关节架24内部旋转摆动；

躯干组件1包括电箱12和背架11，电箱12和背架11设置在躯干座板21表面，背架11背面设置有控制器13，用于控制各部件运动，背架11前侧面设置有侧架14，手臂组件3设置在侧架14两侧；

手臂组件3包括与侧架14连接的大臂固定套31，大臂固定套31内部转动设置有大臂套管32，大臂套管32远离大臂固定套31的端部设置有呈“U”字形结构的大臂关节架33，大臂关节架33内部转动设置有大臂关节座34，大臂固定套31外侧设置有第一大臂驱动组件35，用于驱动大臂套管32沿其轴线旋转，大臂套管32内部设置有第二大臂驱动组件36，用于驱动大臂关节座34在大臂关节架33内部旋转，大臂关节座34端部依次设置有轴向旋转肘关节组件37和摇摆肘关节组件38，摇摆肘关节组件38端部设置有小臂39，小臂39端部设置有手部安装座311和用于驱动手部安装座311沿小臂39轴线旋转的手部驱动组件310；

腿部组件4包括与髋骨关节座25连接的大腿骨架41，大腿骨架41底端转动设置有膝关节骨架45，膝关节骨架45底端设置有小腿架43，小腿架43底端活动设置有脚掌组件44，大腿骨架41上设置有膝关节驱动组件46和脚掌驱动组件42，膝关节驱动组件46与膝关节骨架45传动连接，用于驱动膝关节骨架45摆动旋转，脚掌驱动组件42与脚掌组件44传动连接，用于驱动脚掌组件44摆动。

作为可选的实施方式，电动推杆23设置有三组，且以腰部座板22的轴线为基准圆周均匀分布，每组电动推杆23设置有两个，且呈“V”字形结构分布，电动推杆23的两端分别通过牛眼铰链与躯干座板21和腰部座板22铰接，这样设置，能够通过电动推杆23带动躯干座板21沿多个方向的摆动，模仿人腰部运动。

第一髋骨驱动组件27设置有两组且分别对应两个髋骨套管26，第一髋骨驱动组件27包括第一髋骨电机271、第一髋骨从动齿轮276和第一髋骨主动轴274，第一髋骨从动齿轮276设置在髋骨套管26外壁，第一髋骨电机271设置在腰部座板22表面，第一髋骨电机271与控制器13电连接，第一髋骨电机271输出端设置有第一髋骨主动锥齿轮272，第一髋骨主动轴274转动设置在腰部座板22表面，第一髋骨主动轴274两端分别设置有第一髋骨从动锥齿轮273和第一髋骨主动齿轮275，第一髋骨从动锥齿轮273与第一髋骨主动锥齿轮272相啮合，第一髋骨主动齿轮275与第一髋骨从动齿轮276相啮合，这样设置，第一髋骨电机271工作，第一髋骨主动锥齿轮272和第一髋骨从动锥齿轮273啮合传动，带动第一髋骨主动轴274旋转，第一髋骨主动齿轮275和第一髋骨从动齿轮276啮合传动，带动髋骨套管26沿其轴线旋转。

第二髋骨驱动组件28包括第二髋骨电机281、第二髋骨主动轴285、第二髋骨过渡轴286、第二髋骨驱动轴288、第二髋骨驱动套2812和第二髋骨传动齿2810，第二髋骨传动齿2810设置在髋骨关节座25外侧，第二髋骨电机281设置在腰部座板22底面，第二髋骨电机281与控制器13电连接，第二髋骨电机281的输出端设置有第二髋骨主动锥齿轮282，第二髋骨主动轴285转动设置在腰部座板22表面，第二髋骨主动轴285两端分别设置有第二髋骨从动锥齿轮2814和第二髋骨主动齿轮283，第二髋骨从动锥齿轮2814与第二髋骨主动锥齿轮282相啮合，第二髋骨过渡轴286转动设置在腰部座板22表面，第二髋骨过渡轴286端部设置有第二髋骨过渡齿轮284，第二髋骨过渡齿轮284与第二髋骨主动齿轮283相啮合，第二髋骨驱动套2812转动设置在髋骨套管26内部，第二髋骨驱动套2812两端设置有第二髋骨从动齿轮287和第二髋骨驱动锥齿轮2813，第二髋骨从动齿轮287与第二髋骨过渡齿轮284相啮合，第二髋骨驱动轴288转动设置在髋骨套管26内部，第二髋骨驱动轴288外侧设置有第二髋骨传动锥齿轮2811和第二髋骨驱动齿289，第二髋骨驱动齿289与第二髋骨传动齿2810相啮合，第二髋骨传动锥齿轮2811与第二髋骨驱动锥齿轮2813相啮合，这样设置，第二髋骨电机281工作，第二髋骨主动锥齿轮282和第二髋骨从动锥齿轮2814啮合传动，带动第二髋骨主动轴285旋转，第二髋骨主动齿轮283、第二髋骨过渡齿轮284和第二髋骨从动齿轮287啮合传动，带动第二髋骨驱动套2812旋转，第二髋骨驱动锥齿轮2813和第二髋骨传动锥齿轮2811啮合传动，带动第二髋骨驱动轴288旋转，通过第二髋骨驱动齿289和第二髋骨传动齿2810啮合传动，带动髋骨关节座25在髋骨关节架24内部旋转摆动。

第一大臂驱动组件35包括第一大臂电机351、大臂过渡齿轮353和大臂从动齿轮354，大臂固定套31外壁贯穿设置有漏出槽312，大臂从动齿轮354设置在大臂套管32外壁，大臂过渡齿轮353转动设置在漏出槽312上方，且大臂过渡齿轮353与大臂从动齿轮354相啮合，第一大臂电机351设置在大臂固定套31外壁，第一大臂电机351与控制器13电连接，第一大臂电机351输出端设置有大臂主动齿轮352，大臂主动齿轮352与大臂过渡齿轮353相啮合，这样设置，第一大臂电机351工作，大臂主动齿轮352、大臂过渡齿轮353和大臂从动齿轮354啮合传动，带动大臂套管32旋转。

第二大臂驱动组件36包括第二大臂电机361、大臂传动轴363和大臂传动齿362，大臂传动齿362设置在大臂关节座34外侧，第二大臂电机361与大臂套管32转动连接，第二大臂电机361与控制器13电连接，第二大臂电机361输出端伸入大臂套管32内部且设置有大臂主动锥齿轮364，大臂传动轴363转动设置在大臂套管32内部，大臂传动轴363转动外侧设置有大臂从动锥齿轮365和大臂驱动齿366，大臂驱动齿366与大臂传动齿362相啮合，大臂从动锥齿轮365与大臂主动锥齿轮364相啮合，这样设置，第二大臂电机361工作，大臂主动锥齿轮364和大臂从动锥齿轮365啮合传动，带动大臂传动轴363旋转，大臂驱动齿366和大臂传动齿362啮合传动，带动大臂关节座34在大臂关节架33内部旋转摆动。

轴向旋转肘关节组件37包括肘部套管371，肘部套管371内壁设置有第一肘部电机372，第一肘部电机372与控制器13电连接，第一肘部电机372输出端与大臂关节座34相连接，这样设置，第一肘部电机372工作，使肘部套管371沿其轴线旋转；

摇摆肘关节组件38包括肘部固定架381，肘部固定架381与肘部套管371相连接，肘部套管371表面设置有第二肘部电机382，第二肘部电机382与控制器13电连接，第二肘部电机382的输出端通过肘部旋转架383与小臂39相连接，这样设置，第二肘部电机382工作，使肘部旋转架383带动小臂39旋转摆动，模仿肘关节的运动。

手部驱动组件310包括手部驱动电机313和手部固定块315，手部驱动电机313与控制器13电连接，手部驱动电机313输出端设置有手部主动锥齿轮314，手部固定块315连接在小臂39端部，手部固定块315远离小臂39的侧面转动设置有水平延伸的手部旋转轴316，手部旋转轴316端部与手部安装座311相连接，固定块表面转动设置有手部传动锥齿轮318，手部传动锥齿轮318与手部主动锥齿轮314相啮合，手部旋转轴316外侧设置有手部从动锥齿轮317，手部从动锥齿轮317与手部传动锥齿轮318相啮合，这样设置，手部驱动电机313工作，手部主动锥齿轮314、手部传动锥齿轮318和手部从动锥齿轮317啮合传动，使手部旋转轴316带动手部安装座311沿小臂39轴线旋转，模仿腕部运动。

膝关节驱动组件46包括膝关节电机461，膝关节电机461设置在大腿骨架41外侧，膝关节电机461与控制器13电连接，膝关节电机461输出端连接有膝关节旋转盘462，膝关节旋转盘462表面偏心转动连接有膝关节传动杆463，膝关节传动杆463端部与膝关节骨架45转动连接，这样设置，膝关节电机461工作，膝关节旋转盘462旋转，使膝关节传动杆463带动膝关节骨架45旋转摆动，模仿膝关节运动。

脚掌组件44包括脚板443，脚板443表面设置有固定座444，固定座444侧面转动连接有十字转轴442，十字转轴442上端连接有脚掌连接柱441，脚掌连接柱441与小腿架43相连接；脚掌驱动组件42包括脚掌电机421、脚掌传动轴424和脚掌驱动轴429，脚掌驱动轴429转动安装在膝关节骨架45内部，脚掌驱动轴429外侧转动设置有脚掌固定套4212和脚掌传动板4211，脚掌传动板4211共有两块且分别位于脚掌固定套4212两侧，脚掌固定套4212外侧设置有脚掌固定轴4213，脚掌固定轴4213外侧转动设置有脚掌旋转套4214，固定座444和脚掌旋转套4214两侧均设置有球形关节，固定座444和脚掌旋转套4214对应的两个球形关节之间连接有脚掌连接杆428，脚掌旋转套4214端部设置有脚掌从动锥齿轮4215，脚掌传动板4211内侧面设置有脚掌主动锥齿轮4210，脚掌主动锥齿轮4210与脚掌从动锥齿轮4215相啮合，脚掌电机421设置在大腿骨架41外侧，脚掌电机421与控制器13电连接，脚掌电机421输出端设置有脚掌主动齿轮422，脚掌传动轴424转动设置在大腿骨架41外侧，脚掌传动轴424两端分别设置有脚掌从动齿轮425和脚掌偏心轮426，脚掌从动齿轮425和脚掌主动齿轮422之间啮合有脚掌过渡齿轮423，脚掌偏心轮426表面转动连接有脚掌传动杆427，脚掌传动杆427与脚掌传动板4211转动连接，这样设置，脚掌电机421工作，脚掌主动齿轮422、脚掌过渡齿轮423和脚掌从动齿轮425啮合传动，带动脚掌偏心轮426旋转，使脚掌传动杆427带动脚掌传动板4211旋转，脚掌主动锥齿轮4210和脚掌从动锥齿轮4215啮合传动，使脚掌旋转套4214旋转，脚掌连接杆428在脚掌旋转套4214带动下，配合固定座444和十字转轴442使脚板443晃动，模仿脚部运动。

采用上述结构，电动推杆23伸缩带动躯干座板21旋转，从而带动躯干组件1摇摆，模仿人的腰部运动；第一髋骨驱动组件27带动髋骨套管26沿其轴线旋转，第二髋骨驱动组件28带动髋骨关节座25在髋骨关节架24内部旋转摆动，模仿人的髋部关节运动，实现腿部组件4的多方向摆动；第一大臂驱动组件35带动大臂套管32沿其轴线旋转，第二大臂驱动组件36带动大臂关节座34在大臂关节架33内部旋转，实现大臂关节座34两个方向的自由度运行，模仿人的大臂关节运动；轴向旋转肘关节组件37能够沿大臂固定套31轴线旋转，摇摆肘关节组件38旋转摆动，轴向旋转肘关节组件37和摇摆肘关节组件38配合实现两个方向自由度的运动，模仿人肘关节的运动；手部驱动组件310带动手部安装座311沿小臂39轴线旋转，模仿人腕部运动；膝关节驱动组件46带动膝关节骨架45摆动旋转，模仿人膝关节运动，脚掌驱动组件42带动脚掌组件44摆动，模仿人脚掌运动；整体为人形结构，通过腰臀组件2带动驱动组件、手臂组件3和腿部组件4进行整体运动，配合手臂组件3和腿部组件4的单独运动，使得机器人的各个部件能够进行整体和部分的多个自由度运动，能够进行复杂运动，实现复杂任务，满足特殊环境复杂、细致的工作需求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种人形机器人，其特征在于：包括躯干组件（1），所述驱动杆组件上部两侧设置有手臂组件（3），所述驱动组件底部设置有腰臀组件（2），所述腰臀组件（2）底部两侧设置有腿部组件（4）；

所述腰臀组件（2）包括躯干座板（21）和腰部座板（22），所述躯干座板（21）和腰部座板（22）之间铰接有电动推杆（23），用于带动躯干座板（21）移动实现躯干组件（1）的多方向摆动；所述腰部座板（22）底部两侧转动设置有髋骨套管（26），两根髋骨套管（26）相远离的端部设置有呈“U”字形结构的髋骨关节架（24），所述髋骨关节架（24）内部转动设置有髋骨关节座（25），所述腰部座板（22）表面设置有第一髋骨驱动组件（27）和第二髋骨驱动组件（28），所述第一髋骨驱动组件（27）与髋骨套管（26）传动连接，用于驱动髋骨套管（26）沿其轴线旋转，所述第二髋骨驱动组件（28）与髋骨关节座（25）传动连接，用于驱动髋骨关节座（25）在髋骨关节架（24）内部旋转摆动；

所述躯干组件（1）包括电箱（12）和背架（11），所述电箱（12）和所述背架（11）设置在所述躯干座板（21）表面，所述背架（11）背面设置有控制器（13），用于控制各部件运动，所述背架（11）前侧面设置有侧架（14），所述手臂组件（3）设置在所述侧架（14）两侧；

所述手臂组件（3）包括与侧架（14）连接的大臂固定套（31），所述大臂固定套（31）内部转动设置有大臂套管（32），所述大臂套管（32）远离大臂固定套（31）的端部设置有呈“U”字形结构的大臂关节架（33），所述大臂关节架（33）内部转动设置有大臂关节座（34），所述大臂固定套（31）外侧设置有第一大臂驱动组件（35），用于驱动大臂套管（32）沿其轴线旋转，所述大臂套管（32）内部设置有第二大臂驱动组件（36），用于驱动大臂关节座（34）在大臂关节架（33）内部旋转，所述大臂关节座（34）端部依次设置有轴向旋转肘关节组件（37）和摇摆肘关节组件（38），摇摆肘关节组件（38）端部设置有小臂（39），所述小臂（39）端部设置有手部安装座（311）和用于驱动手部安装座（311）沿小臂（39）轴线旋转的手部驱动组件（310）；

所述腿部组件（4）包括与髋骨关节座（25）连接的大腿骨架（41），所述大腿骨架（41）底端转动设置有膝关节骨架（45），所述膝关节骨架（45）底端设置有小腿架（43），所述小腿架（43）底端活动设置有脚掌组件（44），所述大腿骨架（41）上设置有膝关节驱动组件（46）和脚掌驱动组件（42），所述膝关节驱动组件（46）与膝关节骨架（45）传动连接，用于驱动膝关节骨架（45）摆动旋转，所述脚掌驱动组件（42）与脚掌组件（44）传动连接，用于驱动脚掌组件（44）摆动。

2.根据权利要求1所述一种人形机器人，其特征在于：所述电动推杆（23）设置有三组，且以腰部座板（22）的轴线为基准圆周均匀分布，每组电动推杆（23）设置有两个，且呈“V”字形结构分布。

3.根据权利要求1所述一种人形机器人，其特征在于：所述第一髋骨驱动组件（27）设置有两组且分别对应两个髋骨套管（26），所述第一髋骨驱动组件（27）包括第一髋骨电机（271）、第一髋骨从动齿轮（276）和第一髋骨主动轴（274），所述第一髋骨从动齿轮（276）设置在髋骨套管（26）外壁，所述第一髋骨电机（271）设置在腰部座板（22）表面，第一髋骨电机（271）与控制器（13）电连接，所述第一髋骨电机（271）输出端设置有第一髋骨主动锥齿轮（272），第一髋骨主动轴（274）转动设置在腰部座板（22）表面，第一髋骨主动轴（274）两端分别设置有第一髋骨从动锥齿轮（273）和第一髋骨主动齿轮（275），第一髋骨从动锥齿轮（273）与第一髋骨主动锥齿轮（272）相啮合，第一髋骨主动齿轮（275）与第一髋骨从动齿轮（276）相啮合。

4.根据权利要求3所述一种人形机器人，其特征在于：所述第二髋骨驱动组件（28）包括第二髋骨电机（281）、第二髋骨主动轴（285）、第二髋骨过渡轴（286）、第二髋骨驱动轴（288）、第二髋骨驱动套（2812）和第二髋骨传动齿（2810），所述第二髋骨传动齿（2810）设置在髋骨关节座（25）外侧，所述第二髋骨电机（281）设置在腰部座板（22）底面，第二髋骨电机（281）与控制器（13）电连接，第二髋骨电机（281）的输出端设置有第二髋骨主动锥齿轮（282），第二髋骨主动轴（285）转动设置在腰部座板（22）表面，第二髋骨主动轴（285）两端分别设置有第二髋骨从动锥齿轮（2814）和第二髋骨主动齿轮（283），第二髋骨从动锥齿轮（2814）与第二髋骨主动锥齿轮（282）相啮合，第二髋骨过渡轴（286）转动设置在腰部座板（22）表面，第二髋骨过渡轴（286）端部设置有第二髋骨过渡齿轮（284），第二髋骨过渡齿轮（284）与第二髋骨主动齿轮（283）相啮合，第二髋骨驱动套（2812）转动设置在髋骨套管（26）内部，第二髋骨驱动套（2812）两端设置有第二髋骨从动齿轮（287）和第二髋骨驱动锥齿轮（2813），第二髋骨从动齿轮（287）与第二髋骨过渡齿轮（284）相啮合，第二髋骨驱动轴（288）转动设置在髋骨套管（26）内部，第二髋骨驱动轴（288）外侧设置有第二髋骨传动锥齿轮（2811）和第二髋骨驱动齿（289），第二髋骨驱动齿（289）与第二髋骨传动齿（2810）相啮合，第二髋骨传动锥齿轮（2811）与第二髋骨驱动锥齿轮（2813）相啮合。

5.根据权利要求1所述一种人形机器人，其特征在于：第一大臂驱动组件（35）包括第一大臂电机（351）、大臂过渡齿轮（353）和大臂从动齿轮（354），所述大臂固定套（31）外壁贯穿设置有漏出槽（312），所述大臂从动齿轮（354）设置在大臂套管（32）外壁，所述大臂过渡齿轮（353）转动设置在漏出槽（312）上方，且大臂过渡齿轮（353）与大臂从动齿轮（354）相啮合，所述第一大臂电机（351）设置在大臂固定套（31）外壁，第一大臂电机（351）与控制器（13）电连接，第一大臂电机（351）输出端设置有大臂主动齿轮（352），大臂主动齿轮（352）与大臂过渡齿轮（353）相啮合。

6.根据权利要求5所述一种人形机器人，其特征在于：第二大臂驱动组件（36）包括第二大臂电机（361）、大臂传动轴（363）和大臂传动齿（362），所述大臂传动齿（362）设置在大臂关节座（34）外侧，所述第二大臂电机（361）与大臂套管（32）转动连接，第二大臂电机（361）与控制器（13）电连接，第二大臂电机（361）输出端伸入大臂套管（32）内部且设置有大臂主动锥齿轮（364），所述大臂传动轴（363）转动设置在大臂套管（32）内部，大臂传动轴（363）转动外侧设置有大臂从动锥齿轮（365）和大臂驱动齿（366），大臂驱动齿（366）与大臂传动齿（362）相啮合，大臂从动锥齿轮（365）与大臂主动锥齿轮（364）相啮合。

7.根据权利要求6所述一种人形机器人，其特征在于：所述轴向旋转肘关节组件（37）包括肘部套管（371），所述肘部套管（371）内壁设置有第一肘部电机（372），所述第一肘部电机（372）与所述控制器（13）电连接，所述第一肘部电机（372）输出端与大臂关节座（34）相连接；

所述摇摆肘关节组件（38）包括肘部固定架（381），所述肘部固定架（381）与肘部套管（371）相连接，所述肘部套管（371）表面设置有第二肘部电机（382），所述第二肘部电机（382）与所述控制器（13）电连接，所述第二肘部电机（382）的输出端通过肘部旋转架（383）与小臂（39）相连接。

8.根据权利要求7所述一种人形机器人，其特征在于：所述手部驱动组件（310）包括手部驱动电机（313）和手部固定块（315），所述手部驱动电机（313）与控制器（13）电连接，所述手部驱动电机（313）输出端设置有手部主动锥齿轮（314），所述手部固定块（315）连接在小臂（39）端部，所述手部固定块（315）远离小臂（39）的侧面转动设置有水平延伸的手部旋转轴（316），所述手部旋转轴（316）端部与手部安装座（311）相连接，所述固定块表面转动设置有手部传动锥齿轮（318），所述手部传动锥齿轮（318）与手部主动锥齿轮（314）相啮合，所述手部旋转轴（316）外侧设置有手部从动锥齿轮（317），所述手部从动锥齿轮（317）与手部传动锥齿轮（318）相啮合。

9.根据权利要求1所述一种人形机器人，其特征在于：所述膝关节驱动组件（46）包括膝关节电机（461），所述膝关节电机（461）设置在大腿骨架（41）外侧，所述膝关节电机（461）与所述控制器（13）电连接，所述膝关节电机（461）输出端连接有膝关节旋转盘（462），所述膝关节旋转盘（462）表面偏心转动连接有膝关节传动杆（463），所述膝关节传动杆（463）端部与膝关节骨架（45）转动连接。

10.根据权利要求9所述一种人形机器人，其特征在于：所述脚掌组件（44）包括脚板（443），所述脚板（443）表面设置有固定座（444），所述固定座（444）侧面转动连接有十字转轴（442），十字转轴（442）上端连接有脚掌连接柱（441），所述脚掌连接柱（441）与小腿架（43）相连接；

所述脚掌驱动组件（42）包括脚掌电机（421）、脚掌传动轴（424）和脚掌驱动轴（429），所述脚掌驱动轴（429）转动安装在膝关节骨架（45）内部，所述脚掌驱动轴（429）外侧转动设置有脚掌固定套（4212）和脚掌传动板（4211），所述脚掌传动板（4211）共有两块且分别位于脚掌固定套（4212）两侧，所述脚掌固定套（4212）外侧设置有脚掌固定轴（4213），所述脚掌固定轴（4213）外侧转动设置有脚掌旋转套（4214），所述固定座（444）和所述脚掌旋转套（4214）两侧均设置有球形关节，固定座（444）和脚掌旋转套（4214）对应的两个球形关节之间连接有脚掌连接杆（428），所述脚掌旋转套（4214）端部设置有脚掌从动锥齿轮（4215），所述脚掌传动板（4211）内侧面设置有脚掌主动锥齿轮（4210），所述脚掌主动锥齿轮（4210）与脚掌从动锥齿轮（4215）相啮合，所述脚掌电机（421）设置在大腿骨架（41）外侧，所述脚掌电机（421）与控制器（13）电连接，所述脚掌电机（421）输出端设置有脚掌主动齿轮（422），所述脚掌传动轴（424）转动设置在大腿骨架（41）外侧，所述脚掌传动轴（424）两端分别设置有脚掌从动齿轮（425）和脚掌偏心轮（426），所述脚掌从动齿轮（425）和脚掌主动齿轮（422）之间啮合有脚掌过渡齿轮（423），所述脚掌偏心轮（426）表面转动连接有脚掌传动杆（427），所述脚掌传动杆（427）与脚掌传动板（4211）转动连接。