本實用新型涉及電機領域,具體涉及一種類人機器人智能電機裝置,其中通過內部設置的控制電路板和角度傳感器來分別對兩個方向的輸出角度進行控制,使得機器人智能電機裝置具備提供兩個自由度的能力。
背景技術:
類人機器人是具備人類的外形特征和行動能力的智能機器人。類人機器人可以采用雙腿行走方式,通過手臂和身體的協調完成一些簡單的功能,并且一般可以通過簡單的語言和人類交流。與傳統的機器人相比,類人機器人具有顯著的優勢。
類人機器人的出現是控制科學、傳感器技術、人工智能、材料科學等學科的技術進步,以及機器人使用范圍的擴大和人類日常生活需要的產物。類人機器人以與人近似的形態出現,對人類來說就不會感到特別的陌生,也不會產生排斥心理,更容易被人類所接受,所以類人機器人將是未來的日常應用中最重要的智能機器人。
現有的機器人在行走時存在較重的機器形態,其動作沒有人類姿態的流暢和優雅,因此。增加類人機器人的自由度成為趨勢。但是,隨著機器人自由度的增加,伺服電機的數量也增加,這樣機器人的結構就不能像人類一樣勻稱合理。因此,此時面臨的問題是,必須研究尺寸小、輸出自由度多的智能電機裝置。
然而,目前的智能電機裝置都是單自由度輸出的。
因此,本領域的技術人員致力于開發一種能夠提供兩個自由度的類人機器人智能電機裝置。
技術實現要素:
有鑒于現有技術的上述缺陷,本實用新型所要解決的技術問題是提供一種類人機器人智能電機裝置,其中通過內部設置的控制電路板和角度傳感器來分別對兩個方向的輸出角度進行控制,使得機器人智能電機裝置具備提供兩個自由度的能力。
為實現上述目的,本實用新型提供了一種類人機器人智能電機裝置,包括:尾蓋、殼體、第一驅動電機及減速齒輪組、第二驅動電機及減速齒輪組、第一角度傳感器、第二角度傳感器、以及控制電路;其中,第一驅動電機及減速齒輪組包括第一電機和第一減速機構,其中第一電機與第一減速機構的輸入齒輪接合,第一減速機構的輸出軸輸出第一旋轉動力,第一角度傳感器布置在第一驅動電機及減速齒輪組的輸出軸處,用于感測第一驅動電機及減速齒輪組的輸出軸輸出的第一旋轉動力;而且,第二驅動電機及減速齒輪組包括第二電機和第二減速機構,其中第二電機與第二減速機構的輸入齒輪接合,第二減速機構的輸出軸輸出第二旋轉動力,第二角度傳感器布置在第二驅動電機及減速齒輪組的輸出軸處,用于感測第二驅動電機及減速齒輪組的輸出軸輸出的第二旋轉動力。
優選地,第一減速機構的輸出軸輸出的第一旋轉動力的運動方向的軸線與第二減速機構的輸出軸輸出的第二旋轉動力的運動方向的軸線相互正交。
優選地,第一驅動電機及減速齒輪組是縱向旋轉輸出的驅動電機和減速齒輪組,第二驅動電機及減速齒輪組是橫向旋轉輸出的驅動電機和減速齒輪組。
優選地,第一驅動電機及減速齒輪組的第一減速機構的輸出軸包絡殼和第二驅動電機及減速齒輪組的第二減速機構的減速齒輪剛性連接。
優選地,第二驅動電機及減速齒輪組的第二減速機構的輸出軸包絡殼和第一驅動電機及減速齒輪組的第一減速機構的減速齒輪剛性連接。
優選地,第一減速機構中的齒輪的軸線與第二減速機構中的齒輪的軸線相互正交。
優選地,第二減速機構包括軸線相互平行的多個齒輪。
優選地,第一減速機構包括軸線相互平行的多個齒輪。
優選地,第一驅動電機及減速齒輪組、第二驅動電機及減速齒輪組、第一角度傳感器和第二角度傳感器布置在由尾蓋和殼體圍成的腔室內。
優選地,控制電路用于根據第一角度傳感器和第二角度傳感器感測到的第一旋轉動力和第二旋轉動力來控制第一電機和第二電機。
由此,本實用新型提供了一種類人機器人智能電機裝置,其中通過內部設置的控制電路板和角度傳感器來分別對兩個方向的輸出角度進行控制,使得機器人智能電機裝置具備提供兩個自由度的能力。而且,本實用新型的類人機器人智能電機裝置同時具有體積小,驅動能力強等特點。
以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明,以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。
附圖說明
圖1是根據本實用新型優選實施例的類人機器人智能電機裝置的剖面結構示意圖。
圖2是根據本實用新型優選實施例的類人機器人智能電機裝置中的作為縱向旋轉立體結構的第一驅動電機及減速齒輪組的示意圖。
圖3是根據本實用新型優選實施例的類人機器人智能電機裝置中的作為橫向旋轉立體結構的第二驅動電機及減速齒輪組的示意圖。
需要說明的是,附圖用于說明本實用新型,而非限制本實用新型。注意,表示結構的附圖可能并非按比例繪制。并且,附圖中,相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
具體實施方式
圖1是根據本實用新型優選實施例的類人機器人智能電機裝置的截面結構示意圖。
如圖1所示,根據本實用新型優選實施例的類人機器人智能電機裝置包括:尾蓋10、殼體20、第一驅動電機及減速齒輪組30、第二驅動電機及減速齒輪組40、第一角度傳感器50、第二角度傳感器60、以及控制電路70。
其中,第一驅動電機及減速齒輪組30、第二驅動電機及減速齒輪組40、第一角度傳感器50和第二角度傳感器60布置在由尾蓋10和殼體20圍成的腔室內。
控制電路70可布置在由尾蓋10和殼體20圍成的腔室內,也可布置在由尾蓋10和殼體20圍成的腔室外。
如圖2所示,第一驅動電機及減速齒輪組30包括第一電機31和第一減速機構,其中第一電機31與第一減速機構的輸入齒輪32接合,第一減速機構的輸出軸33輸出第一旋轉動力。
而且,如圖1所示,第一角度傳感器50布置在第一驅動電機及減速齒輪組30的輸出軸處,用于感測第一驅動電機及減速齒輪組30的輸出軸輸出的第一旋轉動力。
同樣地,如圖3所示,第二驅動電機及減速齒輪組40包括第二電機41和第二減速機構,其中第二電機41與第二減速機構的輸入齒輪42接合,第二減速機構的輸出軸43輸出第二旋轉動力。
而且,如圖3所示,在具體實現時,第二減速機構可包括軸線相互平行的多個齒輪。而且實際上,同樣地,第一減速機構也可包括軸線相互平行的多個齒輪。但是,第一減速機構中的齒輪的軸線與第二減速機構中的齒輪的軸線相互正交。
而且,如圖1所示,第二角度傳感器60布置在第二驅動電機及減速齒輪組40的輸出軸處,用于感測第二驅動電機及減速齒輪組40的輸出軸輸出的第二旋轉動力。
而且其中,第一減速機構的輸出軸33輸出的第一旋轉動力的運動方向的軸線與第二減速機構的輸出軸43輸出的第二旋轉動力的運動方向的軸線相互正交,如圖1的兩個旋轉箭頭所示。
例如,如圖2的旋轉箭頭所示,第一驅動電機及減速齒輪組30是縱向旋轉輸出的驅動電機和減速齒輪組。例如,如圖3的旋轉箭頭所示,第二驅動電機及減速齒輪組40是橫向旋轉輸出的驅動電機和減速齒輪組。
其中,優選地,如圖1所示,第一驅動電機及減速齒輪組30的第一減速機構的輸出軸包絡殼和第二驅動電機及減速齒輪組40的第二減速機構的減速齒輪剛性連接。或者可替換地,在其它實現方式中,第二驅動電機及減速齒輪組40的第二減速機構的輸出軸包絡殼和第一驅動電機及減速齒輪組30的第一減速機構的減速齒輪剛性連接。
根據上述機械及電路布置,控制電路70可根據第一角度傳感器50和第二角度傳感器60感測到的第一旋轉動力和第二旋轉動力來適應性地控制第一電機和第二電機,從而分別對兩個相交方向的輸出角度進行控制。
由此,在根據本實用新型優選實施例的類人機器人智能電機裝置中,存在兩個相互獨立電機正交分布通過裝置殼體中齒輪減速機構,輸出兩個方向的旋轉運動,且旋轉運動的軸線相互正交。因此,本實用新型的類人機器人智能電機裝置可以向兩個正交方向同時輸出閉環旋轉運動。
本實用新型通過在同一殼體內置兩個電機,通過殼體中內置的齒輪減速機構,將動力向兩個正交方向同時輸出;通過內置的控制電路板和角度傳感器可分別對兩個方向的輸出角度進行控制,使得一種機器人智能電機裝置有提供兩個不同方向自由度的能力。
本實用新型的優勢在于,在原有單輸出電機的尺寸空間內,同時輸出2向正交的旋轉運動,提升了類人機器人的自由度。
由此,本實用新型提供了一種類人機器人智能電機裝置,其中通過內部設置的控制電路板和角度傳感器來分別對兩個方向的輸出角度進行控制,使得機器人智能電機裝置具備提供兩個自由度的能力。而且,本實用新型的類人機器人智能電機裝置同時具有體積小,驅動能力強等特點。
上述說明示出并描述了本實用新型的優選實施例,如前所述,應當理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式,不應看作是對其他實施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環境,并能夠在本文所述實用新型構想范圍內,通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍,則都應在本實用新型所附權利要求的保護范圍內。