本發(fā)明屬于機(jī)器人領(lǐng)域，具體提供一種仿生機(jī)器人。

背景技術(shù)：

如今，機(jī)器人研究的領(lǐng)域已經(jīng)從結(jié)構(gòu)環(huán)境下的定點(diǎn)作業(yè)中走出來(lái)，向航空航天、星際探索、海洋探索、水下洞穴探索、軍事偵察、軍事攻擊、軍事防御、水下地下管道探測(cè)與維修、疾病檢查治療、搶險(xiǎn)救災(zāi)等非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的自主作業(yè)方面發(fā)展，同時(shí)，仿生機(jī)器人也是科研工作必不可少的主要手段之一，從事動(dòng)物神經(jīng)研究、動(dòng)物行為研究以及動(dòng)物心理研究的工作者迫切需要一種可控的仿生機(jī)器裝置來(lái)輔助他們進(jìn)行相關(guān)工作。另外，未來(lái)的仿生機(jī)器人可以設(shè)計(jì)成多種生物的形態(tài)，將在人類不能或難以到達(dá)的已知或未知的環(huán)境里工作。

目前，現(xiàn)有的仿生機(jī)器人不能形象、生動(dòng)地表現(xiàn)出被模擬的生物的細(xì)小動(dòng)作，從而與真實(shí)生物的差距較大，因此，無(wú)法與真實(shí)生物進(jìn)行交互研究。

相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新型的仿生機(jī)器人來(lái)解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，即為了解決現(xiàn)有的仿生機(jī)器人不能形象地表現(xiàn)出模擬生物的細(xì)小動(dòng)作，本發(fā)明提供了一種仿生機(jī)器人，該仿生機(jī)器人包括頭部組件、與所述頭部組件連接的前驅(qū)組件、與所述前驅(qū)組件連接的軀干組件以及與所述軀干組件連接的后驅(qū)組件，所述頭部組件包括頭部模擬外殼、與所述頭部模擬外殼連接的旋轉(zhuǎn)組件、與所述旋轉(zhuǎn)組件連接的擺動(dòng)組件以及與所述擺動(dòng)組件連接的平移組件，所述頭部模擬外殼用于模擬真實(shí)生物的頭部結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)組件用于驅(qū)動(dòng)所述頭部模擬外殼上下旋轉(zhuǎn)，所述擺動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)組件左右擺動(dòng)，所述平移組件用于推拉所述擺動(dòng)組件前后移動(dòng)。

在上述的仿生機(jī)器人的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述旋轉(zhuǎn)組件包括第一電機(jī)、與所述第一電機(jī)連接的第一齒輪組和支撐桿，所述支撐桿的第一端與所述頭部模擬外殼固定地連接，所述支撐桿的第二端與所述第一齒輪組連接，所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第一齒輪組從而帶動(dòng)所述支撐桿繞所述第一齒輪組的軸向方向旋轉(zhuǎn)。

在上述的仿生機(jī)器人的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述旋轉(zhuǎn)組件還包括第一固定架和穿過(guò)所述第一固定架并且與所述第一固定架樞轉(zhuǎn)連接的第一連接軸，所述第一連接軸的一端與所述支撐桿的第二端固定地連接，所述第一連接軸的另一端與所述第一齒輪組固定地連接，所述第一固定架與所述擺動(dòng)組件固定地連接。

在上述的仿生機(jī)器人的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述擺動(dòng)組件包括第二電機(jī)、與所述第二電機(jī)連接的第二齒輪組和連接板，所述連接板的第一端與所述第一固定架固定地連接，所述連接板的第二端與所述第二齒輪組連接，所述第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第二齒輪組從而帶動(dòng)所述連接板與所述旋轉(zhuǎn)組件一起左右擺動(dòng)。

在上述的仿生機(jī)器人的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述擺動(dòng)組件還包括第二固定架和穿過(guò)所述第二固定架并且與所述第二固定架樞轉(zhuǎn)連接的第二連接軸，所述第二連接軸的一端與所述連接板的第二端固定地連接，所述第二連接軸的另一端與所述第二齒輪組固定地連接，所述第二固定架與所述平移組件連接。

在上述的仿生機(jī)器人的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述平移組件包括第三電機(jī)和固定板，所述第三電機(jī)固定地設(shè)置在所述固定板上，所述第三電機(jī)與所述第二固定架連接，用于推拉所述擺動(dòng)組件在所述固定板上前后移動(dòng)。

在上述的仿生機(jī)器人的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述頭部組件還包括連接架，所述連接架的兩端分別與所述固定板和所述前驅(qū)組件連接。

在上述的仿生機(jī)器人的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第一齒輪組包括第一主齒輪和第一從動(dòng)齒輪，所述第一電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)所述第一主齒輪，所述第一從動(dòng)齒輪與所述第一主齒輪相互嚙合，所述第一從動(dòng)齒輪通過(guò)所述第一連接軸驅(qū)動(dòng)所述支撐桿旋轉(zhuǎn)；并且/或者所述第二齒輪組包括第二主齒輪和第二從動(dòng)齒輪，所述第二電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)所述第二主齒輪，所述第二從動(dòng)齒輪與所述第二主齒輪相互嚙合，所述第二從動(dòng)齒輪通過(guò)所述第二連接軸驅(qū)動(dòng)所述連接板旋轉(zhuǎn)。

在上述的仿生機(jī)器人的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)是步進(jìn)電機(jī)；并且/或者所述第三電機(jī)是絲杠電機(jī)。

在上述的仿生機(jī)器人的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述仿生機(jī)器人是仿生機(jī)器鼠。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述所述仿生機(jī)器人包括頭部組件、與所述頭部組件連接的前驅(qū)組件、與所述前驅(qū)組件連接的軀干組件以及與所述軀干組件連接的后驅(qū)組件，所述頭部組件包括頭部模擬外殼，與所述頭部模擬外殼連接的旋轉(zhuǎn)組件、與所述旋轉(zhuǎn)組件連接的擺動(dòng)組件以及與所述擺動(dòng)組件連接的平移組件，所述頭部模擬外殼用于模擬真實(shí)生物的頭部結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)組件用于驅(qū)動(dòng)所述頭部模擬外殼旋轉(zhuǎn)，所述擺動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)組件擺動(dòng)，所述平移組件用于推拉所述擺動(dòng)組件前后移動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的仿生機(jī)器人的一種實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的仿生機(jī)器人的頭部組件的局部放大圖；

圖3是本發(fā)明的仿生機(jī)器人的頭部組件的另一個(gè)局部放大圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，盡管下文是結(jié)合仿生機(jī)器鼠進(jìn)行描述的，但是，本發(fā)明的技術(shù)方案顯然也可以應(yīng)用于其他仿生機(jī)器生物。這種改變并沒(méi)有超出本發(fā)明的基本原理，因此也將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”等指示的方向或位置關(guān)系的術(shù)語(yǔ)是基于附圖所示的方向或位置關(guān)系，這僅僅是為了便于描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，還需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

首先參閱圖1和圖2，圖1是本發(fā)明的仿生機(jī)器人的一種實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的仿生機(jī)器人的頭部組件的局部放大圖。如圖1所示，所述仿生機(jī)器人包括頭部組件1、與所述頭部組件1連接的前驅(qū)組件2、與所述前驅(qū)組件2連接的軀干組件3以及與所述軀干組件3連接的后驅(qū)組件4。如圖2所示，所述頭部組件1包括頭部模擬外殼11、與所述頭部模擬外殼11連接的旋轉(zhuǎn)組件12、與所述旋轉(zhuǎn)組件12連接的擺動(dòng)組件13以及與所述擺動(dòng)組件13連接的平移組件14，所述頭部模擬外殼11用于模擬真實(shí)生物的頭部結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)組件12用于驅(qū)動(dòng)所述頭部模擬外殼11旋轉(zhuǎn)，所述擺動(dòng)組件13用于驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)組件12擺動(dòng)，所述平移組件14用于推拉所述擺動(dòng)組件13前后移動(dòng)。所述頭部組件還包括連接架15，所述連接架15的兩端分別與所述平移組件14的固定板142和所述前驅(qū)組件連接2。但是，可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)不同的需要，將所述仿生機(jī)器人更換成其他仿生機(jī)器生物，這種改變沒(méi)有超出本發(fā)明的基本原理，因此也將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

接著參閱圖3并繼續(xù)參閱圖2，圖3是本發(fā)明的仿生機(jī)器人的頭部組件的另一個(gè)局部放大圖。如圖3所示，所述旋轉(zhuǎn)組件12包括第一電機(jī)121、與所述第一電機(jī)121連接的第一齒輪組122和支撐桿123，所述支撐桿123的第一端與所述頭部模擬外殼11固定地連接，所述支撐桿123的第二端與所述第一齒輪組122連接，所述第一電機(jī)121驅(qū)動(dòng)所述第一齒輪組122從而帶動(dòng)所述支撐桿123繞所述第一齒輪組122的軸向方向旋轉(zhuǎn)。具體地，所述旋轉(zhuǎn)組件12還包括第一固定架124和穿過(guò)所述第一固定架124并且與所述第一固定架124樞轉(zhuǎn)連接的第一連接軸125，所述第一連接軸125的一端與所述支撐桿123的第二端固定地連接，所述第一連接軸125的另一端穿過(guò)所述第一齒輪組122并且與所述第一齒輪組122固定地連接。優(yōu)選地，為了增加所述旋轉(zhuǎn)組件12的穩(wěn)定性，所述第一固定架124采用N型架，所述第一齒輪組122放置在所述N型架內(nèi)部，所述第一連接軸125的兩端均與所述N型架樞轉(zhuǎn)地連接。另外，優(yōu)選地，所述第一齒輪組122包括第一主齒輪1221和第一從動(dòng)齒輪1222，所述第一電機(jī)121直接驅(qū)動(dòng)所述第一主齒輪1221，所述第一從動(dòng)齒輪1222與所述第一主齒輪1221相互嚙合，所述第一連接軸125穿過(guò)所述第一從動(dòng)齒輪1222的中心孔并且與所述第一從動(dòng)齒輪1222固定地連接。進(jìn)一步地，所述第一電機(jī)121可以采用步進(jìn)電機(jī)，這樣選擇的好處在于，通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的精準(zhǔn)控制能夠更生動(dòng)地模擬生物鼠抬頭和低頭的動(dòng)作。

繼續(xù)參閱圖2和圖3，所述擺動(dòng)組件13包括第二電機(jī)131、與所述第二電機(jī)131連接的第二齒輪組132和連接板133，所述連接板133的第一端與所述第一固定架124固定地連接，所述連接板133的第二端與所述第二齒輪組132連接，所述第二電機(jī)121驅(qū)動(dòng)所述第二齒輪組132從而帶動(dòng)所述連接板133繞豎直軸線擺動(dòng)。具體地，所述擺動(dòng)組件13還包括第二固定架134和穿過(guò)所述第二固定架134并且與所述第二固定架134樞轉(zhuǎn)連接的第二連接軸135，所述第二連接軸135的一端與所述連接板133的第二端固定地連接，所述第二連接軸135的另一端與所述第二齒輪組132固定地連接，所述第二固定架134與所述平移組件14連接。優(yōu)選地，為了增加所述擺動(dòng)組件13的穩(wěn)定性，所述第二固定架134采用N型架，所述第二齒輪組132放置在所述N型架內(nèi)部，所述第二連接軸135的兩端均與所述N型架樞轉(zhuǎn)地連接。另外，優(yōu)選地，所述第二齒輪組132包括第二主齒輪1321和第二從動(dòng)齒輪1322，所述第二電機(jī)131直接驅(qū)動(dòng)所述第二主齒輪1321，所述第二從動(dòng)齒輪1322與所述第二主齒輪1321相互嚙合，所述第二連接軸135穿過(guò)所述第二從動(dòng)齒輪1322的中心孔并且與所述第二從動(dòng)齒輪1322固定地連接。進(jìn)一步地，所述第二電機(jī)121可以采用步進(jìn)電機(jī)，這樣選擇的好處在于，通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的精準(zhǔn)控制能夠更生動(dòng)地模擬生物鼠的頭部向左和向右擺動(dòng)的動(dòng)作。

最后再參閱圖2和圖3，所述平移組件14包括第三電機(jī)141和固定板142，第三電機(jī)141固定地設(shè)置在所述固定板142上，所述第三電機(jī)141與所述第二固定架134連接，用于推拉所述擺動(dòng)組件13在所述固定板142上移動(dòng)。優(yōu)選地，所述第三電機(jī)141采用絲杠電機(jī)，所述絲杠電機(jī)與所述第二固定架134螺紋連接，為了使所述平移組件14在推拉所述擺動(dòng)組件13的過(guò)程中結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定和動(dòng)作更加流暢，可以在所述固定板142上設(shè)置滑軌并且在所述滑軌上設(shè)置擋塊來(lái)限定所述擺動(dòng)組件13的移動(dòng)行程。另外，還可以在所述固定板142上設(shè)置步進(jìn)電機(jī)絲杠滑臺(tái)，從而使所述擺動(dòng)組件13在滑動(dòng)過(guò)程中更加穩(wěn)定，通過(guò)對(duì)所述步進(jìn)電機(jī)的控制能夠形象地模仿生物鼠伸頭縮腦的動(dòng)作。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。