機器人上肢以及機器人制造技術

本發明專利技術涉及機器人上肢以及機器人。該機器人上肢包括：臂部；以及手部，所述手部與所述臂部旋轉式連接以使所述手部能圍繞所述臂部的軸線進行旋轉。通過這種機器人上肢，能夠使手部與臂部相對于臂部的軸線而旋轉，以使手部能相對于臂部轉動到不同的角度處。由此，該機器人上肢能夠實現更多的擬人動作，從而更好地模擬了人類的上肢。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及人工智能領域，特別是涉及一種人形機器人上肢。本專利技術還涉及包括這種機器人上肢的機器人。
技術介紹
隨著科學技術的發展和進步，人們越來越希望將人形機器人(尤其是人工智能人形機器人)應用到生活、工業生產中。然而，礙于現有技術，人形機器人僅能做到具有在形態上大體類似于人體的上肢的部件，然而令這些部件像人類上肢一樣地活動一直是難以實現的。尤其是，對于人類的上肢而言，手部是非常靈活也非常重要的器官，人們的很多活動和表達都要依賴于手部和手部與臂部之間的配合來完成。但是，現有技術中的人形機器人的上肢還不能實現手部與臂部之間的活動配合，手部僅能與臂部之間固定連接，以作為人們識別上肢的形狀的一個裝飾物。這對于人形機器人模擬人類以及其應用和發展都十分不利。因此，需要一種能更好地模擬人類的上肢的機器人上肢。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術提出了一種機器人上肢，該機器人上肢能夠更好地模擬人類的上肢。本專利技術還提出了一種使用這種機器人上肢的機器人。根據本專利技術的第一方面，提出了一種機器人上肢，包括：臂部；以及手部，所述手部與所述臂部旋轉式連接以使所述手部能圍繞所述臂部的軸線進行旋轉。通過這種機器人上肢，能夠使手部與臂部相對于臂部的軸線而旋轉，以使手部能相對于臂部轉動到不同的角度處。由此，該機器人上肢能夠實現更多的擬人動作(例如，像人類那樣轉動手腕)，從而更好地模擬了人類的上肢。在一個實施例中，在所述手部上固定連接有旋轉軸桿，所述旋轉軸桿的末端沿所述臂部的軸線延伸到所述臂部內，所述臂部構造有包圍所述末端的容納部，所述容納部與所述旋轉軸桿可旋轉式配合，其中，所述旋轉軸桿能圍繞所述臂部的軸線方向相對于所述容納部旋轉以實現所述手部圍繞所述臂部的軸線進行旋轉。通過這種結構，能夠在實現手部與臂部之間的相對旋轉的同時，簡化機器人上肢的結構、降低機器人上肢的重量并減少機器人上肢的制造成本。在一個實施例中，在所述旋轉軸桿的末端上構造有徑向向外延伸的限位凸起，在所述容納部上構造有徑向向內延伸的限位擋件，其中，通過所述限位擋件限定有旋轉通道，所述限位凸起容納于所述旋轉通道內并能在所述旋轉通道內圍繞所述臂部的軸線旋轉移動，所述限位凸起徑向向外延伸的最遠端與所述臂部的軸線之間的距離大于所述限位擋件徑向向內延伸的最遠端與所述臂部的軸線之間的距離。通過這種結構，能夠在手部相對于臂部相對轉動的同時，令限位凸起與限位擋件相對移動。在手部相對于臂部轉動到一定的相對位置時，限位凸起與限位擋件相接觸、甚至相抵，以防止限位凸起繼續沿該方向旋轉，進而防止了手部相對于臂部沿該方向進一步旋轉。由此，使得該機器人上肢能夠更好地模擬人類上肢。在一個實施例中，所述旋轉通道相對于所述臂部的軸線形成的夾角最小為90°。也就是說，限位凸起與限位擋件之間的活動范圍最小呈90°夾角。通過這種結構，機器人上肢能夠更好地模擬人類上肢。在一個實施例中，在所述限位凸起與所述限位擋件之間構造有彈性件。在限位凸起靠近限位擋件時，會壓縮彈性件。這樣一來，限位凸起越靠近限位擋件，手部轉動所需要克服的阻力越大。通過這種結構，機器人上肢能夠更好地模擬人類上肢。在一個實施例中，在所述限位凸起的周向兩側均設置有所述限位擋件，在所述限位凸起與兩側的限位擋件之間均設置有所述彈性件，所述彈性件構造成在所述限位凸起和所述限位擋件之間始終處于壓縮狀態。通過這種結構，能夠有效實現手部旋轉過程中的受阻和受限。另外，通過兩側的彈性件，能夠確定限位凸起的自然方向，并由此確定手部的自然方向。在一個實施例中，在所述臂部內安裝有電機，所述電機的轉子與所述旋轉軸桿固定相連。通過這種結構，能經由電機帶動旋轉軸桿旋轉，并由此帶動手部旋轉。在一個實施例中，所述電機構造成在其通電狀態下，所述轉子能夠圍繞所述臂部的軸線旋轉或者固定不動。由此，在電機的作用下，能夠實現手部相對于臂部的旋轉、或者相對于臂部固定在某一角度上。在一個實施例中，電機構造成在其通電狀態下，所述轉子能夠圍繞所述臂部的軸線、以設定的角速度旋轉設定的角度。通過這種設置，手部能夠以所期望的速度轉動所期望的角度，以此來根據需要使機器人上肢實現各種活動或運動。根據本專利技術的第二方面，提出了一種機器人，其包括軀干，以及根據權利要求1到9中任一項所述的機器人上肢，所述臂部背離所述手部的端部與所述軀干活動式相連。與現有技術相比，本專利技術的優點在于：通過這種機器人上肢，能夠使手部與臂部相對于臂部的軸線而旋轉，以使手部能相對于臂部轉動到不同的角度處。由此，該機器人上肢能夠實現更多的擬人動作(例如，像人類那樣轉動手腕)，從而更好地模擬了人類的上肢。附圖說明在下文中將基于實施例并參考附圖來對本專利技術進行更詳細的描述。其中：圖1是根據本專利技術的機器人上肢的一個實施例的結構示意圖；圖2是根據本專利技術的機器人上肢中的一部分的一個實施例的結構示意圖；圖3是根據本專利技術的機器人上肢中的一部分的另一個實施例的結構示意圖；以及圖4是根據本專利技術的機器人上肢的另一個實施例的結構示意圖。在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例。具體實施方式下面將結合附圖對本專利技術作進一步說明。圖1示意性地顯示出了本專利技術的機器人上肢1的結構。機器人上肢1包括臂部10和手部20，其中手部20與臂部10旋轉式連接，以使得手部20能夠繞臂部10的軸線旋轉。如圖1所示，手部20可與臂部10同軸式設置。此時，也可理解為手部20繞其自身的軸線旋轉。將手部20制成模擬人手的形狀，例如可使手部20具備手背和手面的形狀和/或結構，或類似于手背和手面的形狀和/或結構。由此，通過手部20與臂部10之前的相對轉動，以使手部20能相對于臂部10轉動到不同的角度處。由此，上肢1能夠實現更多的擬人動作(例如，像人類那樣轉動手腕)，從而更好地模擬了人類的上肢。如圖1所示，在手部20上固定連接有旋轉軸桿31。旋轉軸桿31的一端與手部20固定連接，另一端(即，末端)沿臂部10的軸線延伸到臂部10內。在臂部10上構造有包圍該末端并與該末端可旋轉式配合的容納部32。通過這種結構，實現了上述手部20與臂部10之間的旋轉式連接。這種結構能簡化機器人的上肢結構、降低機器人的上肢重量，并且減少上肢的制造成本。優選地，旋轉軸桿31的末端與容納部32之間相配合的結構如圖2或圖3所示的那樣。在圖2中，在旋轉軸桿31的末端上構造有徑向向外延伸的限位凸起311，在容納部32上構造有徑向向內延伸的限位擋件321。限位擋件321設置有缺口，即限位擋件321并不覆蓋整個圓周，由此在該缺口處形成了供限位凸起311容納其中的旋轉通道322。為了使限位擋件321與限位凸起311能相互配合以限制手部20與臂部10之間的轉動關系，令限位凸起311徑向向外延伸的最遠端311A與臂部的軸線之間的距離大于限位擋件321徑向向內延伸的最遠端321A與臂部10的軸線之間的距離。由此，在旋轉軸桿31相對于容納部32轉動一定角度時，限位凸起311能與限位擋件321相接觸，并防止旋轉軸桿31相對于容納部32沿同一方向進一步旋轉。這樣一來，與旋轉軸桿31相連的手部20和與容納部32相連的臂部10之間的相對轉動也能夠被限制住。優選地，旋轉通道322相對于臂部的軸線形成的夾角最小為90°。也就是說，限位本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種機器人上肢，包括：臂部；以及手部，所述手部與所述臂部旋轉式連接以使所述手部能圍繞所述臂部的軸線進行旋轉。

【技術特征摘要】
1.一種機器人上肢，包括：臂部；以及手部，所述手部與所述臂部旋轉式連接以使所述手部能圍繞所述臂部的軸線進行旋轉。2.根據權利要求1所述的機器人上肢，其特征在于，在所述手部上固定連接有旋轉軸桿，所述旋轉軸桿的末端沿所述臂部的軸線延伸到所述臂部內，所述臂部構造有包圍所述末端的容納部，所述容納部與所述旋轉軸桿可旋轉式配合，其中，所述旋轉軸桿能圍繞所述臂部的軸線方向相對于所述容納部旋轉以實現所述手部圍繞所述臂部的軸線進行旋轉。3.根據權利要求2所述的機器人上肢，其特征在于，在所述旋轉軸桿的末端上構造有徑向向外延伸的限位凸起，在所述容納部上構造有徑向向內延伸的限位擋件，其中，通過所述限位擋件限定有旋轉通道，所述限位凸起容納于所述旋轉通道內并能在所述旋轉通道內圍繞所述臂部的軸線旋轉移動，所述限位凸起徑向向外延伸的最遠端與所述臂部的軸線之間的距離大于所述限位擋件徑向向內延伸的最遠端與所述臂部的軸線之間的距離。4.根據權利要求3所述的機器人上肢，其特征在于，所述旋轉通道相...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石琰，郭家，
申請(專利權)人：北京光年無限科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11