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连接结构、传动装置、传动总成、智能服务系统、智能移动系统及智能终端实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及智能服务系统技术领域,尤其涉及一种连接结构、传动装置、传动总成、智能服务系统、智能移动系统及智能终端。

相关背景技术

[0002] 仿人传动总成是当今智能服务系统研究领域最活跃的研究方向之一。仿人传动总成的传动装置一般包括连接结构和设置在连接结构上的一个或多个关节模组,在关节模组
驱动下,可使仿人传动总成实现诸如抓取、搬运等一系列的拟人行为。但现有连接结构本身
自由度较低,使得其所形成的关节总成自由度不够,导致其存在拟人行为不够灵活的问题。

具体实施方式

[0023] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用
以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0024] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不
能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个
以上。
[0025] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可
以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本
发明中的具体含义。
[0026] 本发明实施例提供一种连接结构,参照图1‑3,该连接结构包括第一安装座3、第二安装座4和连杆机构5;第一安装座3沿第二方向间隔设有第一安装位和第二安装位;第二安
装座4与第一安装座3绕沿第一方向设置的第一轴线和第三方向设置的第二轴线可转动连
接;连杆机构5与第二安装座4可转动连接;其中,第一方向、第二方向和第三方向相互垂直。
[0027] 作为一示例,该连接结构可以作为传动装置的关节模组的安装结构;具体包括第一安装座3、第二安装座4和连杆机构5;安装时,在第一安装座3上设有沿第二方向间隔设置
的第一安装位和第二安装位;分别用于安装关节轴线沿第一方向设置且输出端方向相反的
第一关节模组1和第二关节模组2,也就是说,第一关节模组1和第二关节模组2沿第二方向
间隔设置在第一安装座3上,第一关节模组1的关节轴线和第二关节模组2的关节轴线沿第
一方向设置,且第一关节模组1的输出端和第二关节模组2的输出端方向相反;第二安装座4
与第一安装座3绕沿第一方向设置的第一轴线和第三方向设置的第二轴线可转动连接,用
于连接机械执行件,机械执行件可以为机械手,实现控制机械手活动;机械执行件也可以为
机械脚掌,实现控制机械脚掌活动。连杆机构5与第二安装座4可转动连接,并用于与第一关
节模组1的输出端和第二关节模组2的输出端可转动连接,第一关节模组1和第二关节模组2
配合,可以控制连杆机构5呈现不同的运动变化,从而带动第二安装座4绕其与第一安装座3
连接处的第一轴线和/或第二轴线转动,以实现增加连接结构的自由度,提高灵活度。
[0028] 本示例中,第一关节模组1和第二关节模组2同向转动相同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装座3连接处的第一轴线做屈腕和伸腕运动,类似人手腕关
节或人脚踝关节的摆动,此处的摆动可以为上下摆动,也可以为左右摆动;第一关节模组1
和第二关节模组2反向转动相同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装
座3连接处的第二轴线做桡屈和尺屈运动,类似人手腕关节或人脚踝关节的摆动,此处的摆
动可以为上下摆动,也可以为左右摆动。其中,第一关节模组1的关节轴线旋转定义为上下
摆动,则第二关节模组2的的关节轴线旋转定义为左右摆动;同理反之亦成立。当第一关节
模组1和第二关节模组2转动不同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装
座3连接处同时做屈腕、伸腕、桡屈和尺屈运动,类似人手腕关节或人脚踝关节可以同时上
下摆动和左右摆动。其中,关节模组类似电机,用于提供动力源,主要包括电机、减速器、驱
动器、编码器等部分,相邻两个关节模组间通过导线进行电气连接。
[0029] 在一实施例中,参照图3,连接结构还包括十字万向轴6;十字万向轴6包括沿第一方向设置的两个第一连接端和沿第三方向设置的两个第二连接端,两个第一连接端与第一
安装座3可转动连接,两个第二连接端与第二安装座4可转动连接。
[0030] 作为一示例,连接结构还包括十字万向轴6,十字万向轴6包括沿第一方向设置的两个第一连接端和沿第三方向设置的两个第二连接端,两个第一连接端用于与第一安装座
3可转动连接,两个第二连接端用于与第二安装座4可转动连接,即第二安装座4可绕十字万
向轴6的第一轴线(即第一方向)转动,第二安装座4也可绕十字万向轴6的第二轴线(即第三
方向)转动,增加连接结构的自由度,提高灵活度。第一关节模组1和第二关节模组2同向转
动相同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕十字万向轴6的第一轴线转动,例如,十
字万向轴6的第一轴线为第一方向时,可以模拟人手腕关节或人脚踝关节的上下摆动,以模
拟屈腕和伸腕运动;第一关节模组1和第二关节模组2反向转动相同角度时,通过连杆机构5
带动第二安装座4绕十字万向轴6的第二轴线转动,例如,十字万向轴6的第二轴线为第三方
向时,可以模拟人手腕关节或人脚踝关节的左右摆动,以模拟桡屈和尺屈运动。当第一关节
模组1和第二关节模组2转动不同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕十字万向轴6
的第一轴线和第二轴线同时做屈腕、伸腕、桡屈和尺屈运动,类似人手腕关节或人脚踝关节
可以同时上下摆动和左右摆动。
[0031] 在一实施例中,参照图1和图3,第一安装座3包括第一主体部31和从第一主体部31的一侧沿垂直于第一主体部31的方向延伸出的两个第一连接臂32,第一主体部31上设有第
一安装位和第二安装位;第二安装座4包括第二主体部41和从第二主体部41的一侧沿垂直
于第二主体部41的方向延伸出的两个第二连接臂42;十字万向轴6,设置于两个第一连接臂
32和两个第二连接臂42之间;连杆机构5与第二主体部41可转动连接。
作为一示例,第一安装座3包括第一主体部31和两个第一连接臂32;两个第一连接
臂32是从第一主体部31的一侧沿垂直于第一主体部31的方向延伸出的。第二安装座4包括
第二主体部41和两个第二连接臂42,两个第二连接臂42是从第二主体部41的一侧沿垂直于
第二主体部41的方向延伸出的。十字万向轴6设置于两个第一连接臂32和两个第二连接臂
42之间,即两个第一连接臂32可转动连接在十字万向轴6的第一轴线上的两端,两个第二连
接臂42可转动连接在十字万向轴6的第二轴线上的两端,第一轴线沿第一方向设置,第二轴
线沿第三方向设置,第一方向、第二方向与第三方向两两垂直。第一主体部31上设有第一安
装位和第二安装位,第一安装位和第二安装位沿第二方向间隔设置,第一安装位和第二安
装位的开口方向相反,第一关节模组1和第二关节模组2分别安装在第一安装位和第二安装
位内;连杆机构5与第二主体部41可转动连接;第一关节模组1和第二关节模组2配合,可以
控制连杆机构5呈现不同的运动变化,从而使第二主体部41可以通过两个第二连接臂42绕
十字万向轴6的第一轴线转动,例如,十字万向轴6的第一轴线为第一方向时,可以模拟人手
腕关节或人脚踝关节的上下摆动,以模拟屈腕和伸腕运动;第二主体部41也可以通过两个
第二连接臂42绕十字万向轴6的第二轴线转动,例如,十字万向轴6的第二轴线为第三方向
时,可以模拟人手腕关节或人脚踝关节的左右摆动,以模拟桡屈和尺屈运动。
在一实施例中,参照图1和图3,第二安装座4还包括从第二主体部41的一侧沿垂直
于第二主体部41的方向延伸出的第三连接臂43,第三连接臂43与连杆机构5可转动连接。
作为一示例,第二安装座4还包括第三连接臂43,第三连接臂43是从第二主体部41
的一侧沿垂直于第二主体部41的方向延伸出的,第三连接臂43与连杆机构5可转动连接,第
一关节模组1和第二关节模组2配合,可以控制连杆机构5呈现不同的运动变化,经第三连接
臂43作用在第二主体部41上,从而使第二主体部41可以通过两个第二连接臂42绕十字万向
轴6的第一轴线转动,例如,十字万向轴6的第一轴线为第一方向时,可以模拟人手腕关节或
人脚踝关节的上下摆动,以模拟屈腕和伸腕运动;第二主体部41也可以通过两个第二连接
臂42绕十字万向轴6的第二轴线转动,例如,十字万向轴6的第二轴线为第三方向时,可以模
拟人手腕关节或人脚踝关节的左右摆动,以模拟桡屈和尺屈运动。
在一实施例中,参照图1、图2和图3,连杆机构5包括第一连杆51、第二连杆52和第
三连杆53;第一连杆51穿设在第二安装座4上;第二连杆52的第一端用于与第一关节模组1
的输出端可转动连接,第二连杆52的第二端与第一连杆51的第一端可转动连接;第三连杆
53的第一端用于与第二关节模组2的输出端可转动连接,第三连杆53的第二端与第一连杆
51的第二端可转动连接。
作为一示例,连杆机构5包括第一连杆51、第二连杆52和第三连杆53;安装时,将第
一连杆51穿设在第二安装座4上,第二连杆52的第一端与第一关节模组1的输出端可转动连
接,第二连杆52的第二端与第一连杆51的第一端可转动连接,第三连杆53的第一端与第二
关节模组2的输出端可转动连接,第三连杆53的第二端与第一连杆51的第二端可转动连接,
由于第一关节模组1和第二关节模组2均沿第二方向设置,第一关节模组1比第二关节模组2
更靠近第二安装座4,使得设置在第一关节模组1与第二安装座4之间的第二连杆52的长度,
小于设置在第二关节模组2与第二安装座4之间的第三连杆53的长度,这样设置第一关节模
组1和第二关节模组2、第二连杆52、第三连杆53和第一连杆51配合,形成四边形结构,以第
一连杆51为中间件,第一关节模组1正转或反转可以带动第二连杆52沿第二方向运动,以带
动第一连杆51的第一端沿第二方向运动,第二关节模组2正转或反转可以带动第三连杆53
沿第二方向运动,以带动第一连杆51的第二端沿第二方向运动。具体为第一关节模组1和第
二关节模组2同向转动相同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕十字万向轴6的第一
轴线转动,例如,十字万向轴6的第一轴线为第一方向时,可以模拟人手腕关节或人脚踝关
节的上下摆动,以模拟屈腕和伸腕运动;第一关节模组1和第二关节模组2反向转动相同角
度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕十字万向轴6的第二轴线转动,例如,十字万向轴6
的第二轴线为第三方向时,可以模拟人手腕关节或人脚踝关节的左右摆动,以模拟桡屈和
尺屈运动。当第一关节模组1和第二关节模组2转动不同角度时,通过连杆机构5带动第二安
装座4绕十字万向轴6的第一轴线和第二轴线同时做屈腕、伸腕、桡屈和尺屈运动,类似人手
腕关节或人脚踝关节可以同时上下摆动和左右摆动。
[0032] 作为一示例,第一连杆51可以设为一体成型结构。在一实施例中,参照图1和图2,第一连杆51包括中间轴511和两个对称布置的L形
转接件512;中间轴511穿设在第二安装座4上;两个L形转接件512的第一端分别与中间轴
511的两端相连,两个L形转接件512的第二端分别与第二连杆52的第二端和第三连杆53的
第二端相连。
作为一示例,第一连杆51包括中间轴511和两个L形转接件512;中间轴511穿设在
第二安装座4上;两个L形转接件512对称布置,两个L形转接件512的第一端分别与中间轴
511的两端相连,两个L形转接件512的第二端分别与第二连杆52的第二端和第三连杆53的
第二端相连,这样设置便于对第一连杆51进行安装拆卸,保证能够将第二连杆52和第三连
杆53与第二安装座4连接起来,以实现控制第二安装座4做不同的动作。
[0033] 本发明实施例提供一种传动装置,参照图1‑3,包括连接结构、第一关节模组1和第二关节模组2;第一关节模组1安装于第一安装位,第二关节模组2安装于第二安装位,第一
关节模组1的关节轴线和第二关节模组2的关节轴线沿第一方向设置,且第一关节模组1的
输出端和第二关节模组2的输出端方向相反;第一关节模组1的输出端和第二关节模组2的
输出端,与连杆机构5可转动连接。
[0034] 作为一示例,该传动装置可以作为智能服务系统的腕关节单元,也可以作为智能移动系统的踝关节单元;传动装置具体包括连接结构、第一关节模组1和第二关节模组2;连
接结构包括第一安装座3、第二安装座4和连杆机构5。安装时,在第一安装座3上设有沿第二
方向间隔设置的第一安装位和第二安装位;分别用于安装关节轴线沿第一方向设置且输出
端方向相反的第一关节模组1和第二关节模组2,即第一关节模组1安装于第一安装位,第二
关节模组2安装于第二安装位,也就是说,第一关节模组1和第二关节模组2沿第二方向间隔
设置在第一安装座3上,第一关节模组1的关节轴线和第二关节模组2的关节轴线沿第一方
向设置,且第一关节模组1的输出端和第二关节模组2的输出端方向相反;第二安装座4与第
一安装座3绕沿第一方向设置的第一轴线和第三方向设置的第二轴线可转动连接,用于连
接机械执行件,机械执行件可以为机械手,实现控制机械手活动;机械执行件也可以为机械
脚掌,实现控制机械脚掌活动。连杆机构5与第二安装座4可转动连接,并用于与第一关节模
组1的输出端和第二关节模组2的输出端可转动连接,第一关节模组1和第二关节模组2配
合,可以控制连杆机构5呈现不同的运动变化,从而带动第二安装座4绕其与第一安装座3连
接处的第一轴线和/或第二轴线转动,以实现增加传动装置的自由度,提高灵活度。
[0035] 本示例中,第一关节模组1和第二关节模组2同向转动相同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装座3连接处的第一轴线做屈腕和伸腕运动,类似人手腕关
节或人脚踝关节的摆动,此处的摆动可以为上下摆动,也可以为左右摆动;第一关节模组1
和第二关节模组2反向转动相同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装
座3连接处的第二轴线做桡屈和尺屈运动,类似人手腕关节或人脚踝关节的摆动,此处的摆
动可以为上下摆动,也可以为左右摆动。当第一关节模组1和第二关节模组2转动不同角度
时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装座3连接处同时做屈腕、伸腕、桡屈和
尺屈运动,类似人手腕关节或人脚踝关节可以同时上下摆动和左右摆动。其中,关节模组类
似电机,用于提供动力源,主要包括电机、减速器、驱动器、编码器等部分,相邻两个关节模
组间通过导线进行电气连接。
[0036] 在一实施例中,参照图4,传动装置还包括第三关节模组7;第三关节模组7的关节轴线沿第二方向设置;第三关节模组7的输出端与第一安装座3相连。
作为一示例,传动装置还包括第三关节模组7;第三关节模组7的输出端与第一安
装座3相连,第三关节模组7的关节轴线沿第二方向设置,与第二关节模组2的关节轴线和第
一关节模组1的关节轴线垂直,且与第一轴线和第二轴线垂直,这样设置第三关节模组7可
以带动第一安装座3转动,从而实现带动第二安装座4沿第三关节模组7的关节轴线转动,使
传动装置拥有三个方向自由度,整体更加灵活。传动装置的三个关节模组可选用同一大小
的关节模组,简化关节模组配置。第三关节模组7的固定端用于连接连接关节总成,可以通
过连接关节总成控制传动装置活动;传动装置设为腕关节单元时,连接关节总成可以为肘
关节单元或肩关节单元;传动装置设为踝关节单元时,连接关节总成可以为膝关节单元或
髋关节单元,根据实际需求,设计不同组合。
[0037] 本发明实施例提供了一种传动总成,参照图4,包括传动装置和连接关节总成,连接关节总成包括第一分关节和/或第二分关节;连接关节总成包括第一分关节和/或第二分
关节;第一分关节的输出端与传动装置的固定端相连,第一分关节的固定端用于与待安装
结构16相连;或者,第二分关节的输出端与传动装置的固定端相连,第二分关节的固定端用
于与待安装结构16相连;或者,第一分关节的输出端与传动装置的固定端相连,第一分关节
的固定端与第二分关节的输出端相连,第二分关节的固定端用于与待安装结构16相连。
[0038] 其中,待安装结构16为需要安装传动总成的结构,例如,在传动总成设置于智能终端上时,该待安装结构16可以为智能终端的本体。
[0039] 作为一示例,传动总成包括传动装置和连接关节总成,该传动装置作为智能服务系统的腕关节单元,也可以作为智能移动系统的踝关节单元,具体包括第一关节模组1、第
二关节模组2、第一安装座3、第二安装座4和连杆机构5;安装时,将第一关节模组1和第二关
节模组2沿第二方向间隔设置在第一安装座3上,第一关节模组1的关节轴线和第二关节模
组2的关节轴线沿第一方向设置,且第一关节模组1的输出端和第二关节模组2的输出端方
向相反;第二安装座4与第一安装座3绕沿第一方向设置的第一轴线和第三方向设置的第二
轴线可转动连接。第二安装座4用于连接机械执行件,机械执行件可以为机械手,实现控制
机械手活动;机械执行件也可以为机械脚掌,实现控制机械脚掌活动,连杆机构5与第一关
节模组1的输出端、第二关节模组2的输出端和第二安装座4可转动连接,第一关节模组1和
第二关节模组2配合,可以控制连杆机构5呈现不同的运动变化,从而带动第二安装座4绕其
与第一安装座3连接处的第一轴线和/或第二轴线转动,以实现增加传动装置自由度,提高
灵活度。
[0040] 本示例中,第一关节模组1和第二关节模组2同向转动相同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装座3连接处的第一轴线做屈腕和伸腕运动,类似人手腕关
节或人脚踝关节的摆动,此处的摆动可以为上下摆动,也可以为左右摆动;第一关节模组1
和第二关节模组2反向转动相同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装
座3连接处的第二轴线做桡屈和尺屈运动,类似人手腕关节或人脚踝关节的摆动,此处的摆
动可以为上下摆动,也可以为左右摆动。当第一关节模组1和第二关节模组2转动不同角度
时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装座3连接处同时做屈腕、伸腕、桡屈和
尺屈运动,类似人手腕关节或人脚踝关节可以同时上下摆动和左右摆动。
[0041] 作为一示例,连接关节总成的输出端与传动装置的固定端相连,通过连接关节总成可以控制传动装置活动;传动装置设为腕关节单元时,连接关节总成可以为肘关节单元
或肩关节单元或两者都存在;传动装置设为踝关节单元时,连接关节总成可以为膝关节单
元或髋关节单元或两者都存在,根据实际需求,设计不同组合。
[0042] 作为一示例,连接关节总成包括第一分关节和/或第二分关节,当传动装置为腕关节单元时,第一分关节为肘关节单元,第二分关节为肩关节单元;当传动装置为踝关节单元
时,第一分关节为为膝关节单元,第二分关节为髋关节单元。当连接关节总成只包括第一分
关节时,第一分关节的输出端与传动装置的固定端相连,第一分关节的固定端用于与待安
装结构16相连,通过第一分关节控制传动装置动作,即通过肘关节单元控制腕关节单元动
作,或者,通过膝关节单元控制踝关节单元动作。当连接关节总成只包括第二分关节时,第
二分关节的输出端与传动装置的固定端相连,第二分关节的固定端用于与待安装结构16相
连,通过第二分关节控制传动装置动作,即通过肩关节单元控制腕关节单元动作,或者,通
过髋关节单元控制踝关节单元动作。或者,第一分关节的输出端与传动装置的固定端相连,
第一分关节的固定端与第二分关节的输出端相连,第二分关节的固定端用于与待安装结构
16相连,即通过肘关节单元控制腕关节单元动作,通过肩关节单元控制肘关节单元及腕关
节单元动作,或者,通过膝关节单元控制踝关节单元动作,通过髋关节单元控制膝关节单元
及踝关节单元动作。
[0043] 在一实施例中,参照图4,第一分关节包括第四关节模组8、第一连接件9和第二连接件10;第四关节模组8的关节轴线沿第一方向设置;第四关节模组8的输出端通过第一连
接件9与传动装置的固定端相连,第四关节模组8的固定端通过第二连接件10与待安装结构
16或者第二分关节的输出端相连。
作为一示例,连接关节总成包括第四关节模组8、第一连接件9和第二连接件10;第
四关节模组8的关节轴线沿第一方向布置与第一关节模组1的关节轴线平行;第四关节模组
8的输出端通过第一连接件9与传动装置的固定端相连;这样设置通过控制第四关节模组8
正转或反转,可以通过第一连接件9带动整个传动装置弯曲或伸展,实现类似人手肘关节或
人脚膝关节的摆动,此处的摆动可以为上下摆动,也可以为左右摆动。第四关节模组8的固
定端通过第二连接件10与待安装结构16或者第二分关节的输出端相连,也就是说,在第一
种情况下,当第四关节模组8的固定端通过第二连接件10与第二分关节的输出端相连,而第
二分关节与待安装结构16相连时,第二分关节可以通过第二连接件10带动第四关节模组8
运动,即第四关节模组8的固定端相对待安装结构16处于活动状态,使得第四关节模组8所
模拟的肘关节单元或膝关节单元动作;在第二种情况下,当第四关节模组8的固定端通过第
二连接件10与待安装结构16相连时,即第四关节模组8的固定端相对待安装结构16处于固
定状态,使得第四关节模组8所模拟的肘关节单元或膝关节单元不能动作。
[0044] 在一实施例中,参照图4,第二分关节包括第五关节模组11、第三连接件12、第六关节模组13、第四连接件14和第七关节模组15;第五关节模组11的关节轴线沿第二方向设置;
第六关节模组13的关节轴线沿第三方向设置直;第七关节模组15的关节轴线沿第一方向设
置;第五关节模组11的输出端与传动装置的固定端或第一分关节的固定端相连,第五关节
模组11通过第三连接件12与第六关节模组13的输出端相连,第六关节模组13通过第四连接
件14与第七关节模组15的输出端相连,第七关节模组15的固定端用于与待安装结构16相
连。
作为一示例,第二分关节包括第五关节模组11、第三连接件12、第六关节模组13、
第四连接件14和第七关节模组15;安装时,第五关节模组11的关节轴线沿第二方向布置与
第一关节模组1的关节轴线垂直;第六关节模组13的关节轴线沿第三方向布置与第五关节
模组11的关节轴线垂直,与第一关节模组1的关节轴线垂直;第七关节模组15的关节轴线沿
第一方向布置与第六关节模组13的关节轴线垂直与第五关节模组11的关节轴线垂直;第七
关节模组15的固定端用于与本体上的待安装结构16相连,第五关节模组11的输出端与传动
装置的固定端或第一分关节的固定端相连,当第五关节模组11的输出端与传动装置的固定
端相连时,第五关节模组11可以带动整个传动装置活动,实现控制腕关节单元或踝部关节
总成动作;当第五关节模组11的输出端与第一分关节的固定端相连相连时,第五关节模组
11可以通过第二连接件10带动整个传动装置、第一连接件9及第四关节模组8活动,实现控
制肘关节单元或膝部关节总成动作。第五关节模组11靠近输出端的部分通过第三连接件12
与第六关节模组13的输出端相连,第六关节模组13靠近输出端的部分通过第四连接件14与
第七关节模组15的输出端相连;这样设置控制第五关节模组11正转或反转,通过第二连接
件10带动第四关节模组8、第一连接件9及整个传动装置绕第二方向上的关节轴线活动;控
制第六关节模组13正转或反转,通过第三连接件12可以带动第五关节模组11、第二连接件
10、第四关节模组8、第一连接件9及整个传动装置绕第三方向上的关节轴线活动;控制第七
关节模组15正转或反转,通过第四连接件14可以带动第六关节模组13、第三连接件12、第五
关节模组11、第二连接件10、第四关节模组8、第一连接件9及整个传动装置绕第一方向上的
关节轴线活动。
[0045] 在一实施例中,参照图4,第五关节模组11的关节轴线、第六关节模组13的关节轴线和第七关节模组15的关节轴线相交于一点。
[0046] 作为一示例,第五关节模组11的关节轴线、第六关节模组13的关节轴线和第七关节模组15的关节轴线相交于一点,可以当成一个虚拟球形关节,可以围绕这个交点同时做
三个方向的旋转,类似人体肩部或髋部,整体结构更加紧凑和运动更加灵活;具体第五关节
模组11的关节轴线与第六关节模组13的关节轴线相互垂直,第六关节模组13的关节轴线和
第七关节模组15的关节轴线相互垂直;当第六关节模组13处于第一状态时,第五关节模组
11的关节轴线与第七关节模组15的关节轴线相互垂直;当第六关节模组13由第一状态改变
为第二状态时,第五关节模组11的关节轴线与第七关节模组15的关节轴线相互平行或同
轴。
[0047] 另外,第三关节模组7的关节轴线、第四关节模组8的关节轴线和第五关节模组11的关节轴线相交于一点,可以当成一个虚拟球形关节,可以围绕这个交点同时做两个方向
的旋转,类似人体肘部或膝部,整体结构更加紧凑和运动更加灵活;具体第三关节模组7的
关节轴线与第四关节模组8的关节轴线相互垂直,第四关节模组8的关节轴线和第五关节模
组11的关节轴线相互垂直;当第四关节模组8处于第一状态时,第三关节模组7的关节轴线
与第五关节模组11的关节轴线相互平行或同轴;当第四关节模组8由第一状态改变为第二
状态时,第三关节模组7的关节轴线与第五关节模组11的关节轴线相互垂直。第三关节模组
7的关节轴线、十字万向轴6的第一轴线和第二轴线相交于一点,可以当成一个虚拟球形关
节,可以围绕这个交点同时做两个方向的旋转,类似人体腕部或踝部,整体结构更加紧凑和
运动更加灵活;具体第三关节模组7的关节轴线与十字万向轴6的第一轴线相互垂直,第三
关节模组7的关节轴线和十字万向轴6的第二轴线相互垂直;当十字万向轴6的第一轴线由
第一状态改变为第二状态时,十字万向轴6的第二轴线与第三关节模组7的关节轴线由相互
垂直转变为相互平行或同轴。
[0048] 在一实施例中,参照图4,传动总成中的连接件设为单侧臂连接件或双侧臂连接件;单侧臂连接件包括连接主体和从连接主体的一侧边缘沿垂直于连接主体的方向延伸出
的第一转接臂,连接主体用于与一关节模组固定相连,第一转接臂用于与另一关节模组的
输出端固定相连;双侧臂连接件包括连接主体和从连接主体的一侧边缘沿垂直于连接主体
的方向延伸出的第一转接臂和第二转接臂,连接主体用于与一关节模组固定相连,第一转
接臂用于与另一关节模组的输出端固定相连,第二转接臂用于与另一关节模组的固定端可
转动相连。
[0049] 作为一示例,传动总成中的连接件设为单侧臂连接件或双侧臂连接件;单侧臂连接件包括连接主体和第一转接臂,第一转接臂是从连接主体的一侧边缘沿垂直于连接主体
的方向延伸出的,连接主体用于与一关节模组固定相连,第一转接臂用于与另一关节模组
的输出端固定相连,实现一关节模组正转或反转带动另一关节模组绕该关节模组的关节轴
线旋转。
[0050] 在一示例中,双侧臂连接件包括连接主体和从连接主体的一侧边缘沿垂直于连接主体的方向延伸出的第一转接臂和第二转接臂,连接主体用于与一关节模组固定相连,第
一转接臂用于与另一关节模组的输出端固定相连,第二转接臂用于与另一关节模组的固定
端可转动相连,实现一关节模组正转或反转带动另一关节模组绕该关节模组的关节轴线旋
转。本示例中,传动总成中的连接件包括第一连接件9、第二连接件10、第三连接件12和第四
连接件14;这些连接件均可以设为单侧臂连接件或双侧臂连接件,都能实现连接效果;另
外,双侧臂连接件较单侧臂连接件,可以增强连接刚度,增加传动总成的寿命。
[0051] 本发明实施例提供了一种智能服务系统,包括机械手和传动总成;传动总成中,传动装置为腕关节单元,第一分关节为肘关节单元,第二分关节为肩关节单元;机械手设置于
腕关节单元的第二安装座4。
[0052] 作为一示例,智能服务系统包括机械手和传动总成;传动总成中,传动装置为腕关节单元,第一分关节为肘关节单元,第二分关节为肩关节单元;机械手设置于腕关节单元的
第二安装座4上。传动总成包括传动装置和连接关节总成,该传动装置具体包括第一关节模
组1、第二关节模组2、第一安装座3、第二安装座4和连杆机构5;安装时,将第一关节模组1和
第二关节模组2沿第二方向间隔设置在第一安装座3上,第一关节模组1的关节轴线和第二
关节模组2的关节轴线沿第一方向设置,且第一关节模组1的输出端和第二关节模组2的输
出端方向相反;第二安装座4与第一安装座3绕沿第一方向设置的第一轴线和第三方向设置
的第二轴线可转动连接。第二安装座4用于连接机械手,实现控制机械手活动,连杆机构5与
第一关节模组1的输出端、第二关节模组2的输出端和第二安装座4可转动连接,第一关节模
组1和第二关节模组2配合,可以控制连杆机构5呈现不同的运动变化,从而带动第二安装座
4绕其与第一安装座3连接处的第一轴线和/或第二轴线转动,以实现增加传动装置自由度,
提高灵活度。
[0053] 本示例中,第一关节模组1和第二关节模组2同向转动相同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装座3连接处的第一轴线做屈腕和伸腕运动,类似人手腕关
节或人脚踝关节的摆动,此处的摆动可以为上下摆动,也可以为左右摆动;第一关节模组1
和第二关节模组2反向转动相同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装
座3连接处的第二轴线做桡屈和尺屈运动,类似人手腕关节的摆动,此处的摆动可以为上下
摆动,也可以为左右摆动。当第一关节模组1和第二关节模组2转动不同角度时,通过连杆机
构5带动第二安装座4绕其与第一安装座3连接处同时做屈腕、伸腕、桡屈和尺屈运动,类似
人手腕关节可以同时上下摆动和左右摆动。
[0054] 作为一示例,连接关节总成的输出端与传动装置的固定端相连,通过连接关节总成可以控制传动装置活动;传动装置设为腕关节单元时,连接关节总成可以为肘关节单元
或肩关节单元或两者都存在,根据实际需求,设计不同组合。
[0055] 当连接关节总成只包括第一分关节时,第一分关节的输出端与传动装置的固定端相连,第一分关节的固定端用于与待安装结构16相连,通过第一分关节控制传动装置动作,
即通过肘关节单元控制腕关节单元动作。当连接关节总成只包括第二分关节时,第二分关
节的输出端与传动装置的固定端相连,第二分关节的固定端用于与待安装结构16相连,通
过第二分关节控制传动装置动作,即通过肩关节单元控制腕关节单元动作。或者,第一分关
节的输出端与传动装置的固定端相连,第一分关节的固定端与第二分关节的输出端相连,
第二分关节的固定端用于与待安装结构16相连,即通过肘关节单元控制腕关节单元动作,
通过肩关节单元控制肘关节单元及腕关节单元动作。
[0056] 本发明实施例提供了一种智能移动系统,包括机械脚掌和传动总成;传动总成中,传动装置为踝关节单元时,第一分关节为膝关节单元,第二分关节为髋关节单元;机械脚掌
设置于踝关节单元的第二安装座4。
[0057] 作为一示例,智能移动系统包括机械脚掌和传动总成;传动总成中,传动装置为踝关节单元时,第一分关节为膝关节单元,第二分关节为髋关节单元;机械脚掌设置于踝关节
单元的第二安装座4上。传动总成包括传动装置和连接关节总成,该传动装置具体包括第一
关节模组1、第二关节模组2、第一安装座3、第二安装座4和连杆机构5;安装时,将第一关节
模组1和第二关节模组2沿第二方向间隔设置在第一安装座3上,第一关节模组1的关节轴线
和第二关节模组2的关节轴线沿第一方向设置,且第一关节模组1的输出端和第二关节模组
2的输出端方向相反;第二安装座4与第一安装座3绕沿第一方向设置的第一轴线和第三方
向设置的第二轴线可转动连接。第二安装座4用于连接机械脚掌,实现控制机械脚掌活动,
连杆机构5与第一关节模组1的输出端、第二关节模组2的输出端和第二安装座4可转动连
接,第一关节模组1和第二关节模组2配合,可以控制连杆机构5呈现不同的运动变化,从而
带动第二安装座4绕其与第一安装座3连接处的第一轴线和/或第二轴线转动,以实现增加
传动装置自由度,提高灵活度。
[0058] 本示例中,第一关节模组1和第二关节模组2同向转动相同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装座3连接处的第一轴线做屈腕和伸腕运动,类似人脚踝关
节的摆动,此处的摆动可以为上下摆动,也可以为左右摆动;第一关节模组1和第二关节模
组2反向转动相同角度时,通过连杆机构5带动第二安装座4绕其与第一安装座3连接处的第
二轴线做桡屈和尺屈运动,类似人脚踝关节的摆动,此处的摆动可以为上下摆动,也可以为
左右摆动。当第一关节模组1和第二关节模组2转动不同角度时,通过连杆机构5带动第二安
装座4绕其与第一安装座3连接处同时做屈腕、伸腕、桡屈和尺屈运动,类似人脚踝关节可以
同时上下摆动和左右摆动。
[0059] 作为一示例,连接关节总成的输出端与传动装置的固定端相连,通过连接关节总成可以控制传动装置活动;传动装置设为踝关节单元时,连接关节总成可以为膝关节单元
或髋关节单元或两者都存在,根据实际需求,设计不同组合。
[0060] 当连接关节总成只包括第一分关节时,第一分关节的输出端与传动装置的固定端相连,第一分关节的固定端用于与待安装结构16相连,通过第一分关节控制传动装置动作,
即通过膝关节单元控制踝关节单元动作。当连接关节总成只包括第二分关节时,第二分关
节的输出端与传动装置的固定端相连,第二分关节的固定端用于与待安装结构16相连,通
过第二分关节控制传动装置动作,即通过髋关节单元控制踝关节单元动作。或者,第一分关
节的输出端与传动装置的固定端相连,第一分关节的固定端与第二分关节的输出端相连,
第二分关节的固定端用于与待安装结构16相连,即通过膝关节单元控制踝关节单元动作,
通过髋关节单元控制膝关节单元及踝关节单元动作。
[0061] 本发明实施例提供了一种智能终端,包括本体,还包括智能服务系统和/或智能移动系统;智能服务系统设置于本体的第一位置,智能移动系统设置于本体的第二位置。
作为一示例,智能终端包括本体,还包括智能服务系统和/或智能移动系统;智能
服务系统设置于本体的第一位置,智能移动系统设置于本体的第二位置;本示例中,当控制
系统接受到机械执行件位姿变化信息时,控制系统能够根据智能服务系统或智能移动系统
逆运动学计算出每个关节模组的关节转角的更新值,再讲更新值输入到各个关节模组中,
使关节模组的关节转角到达既定位置,从而带动机械执行件位姿发生变化。
[0062] 以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各
实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改
或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应
包含在本发明的保护范围之内。

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