可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人

本发明涉及仿生机器人，尤其涉及一种可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人。

背景技术：

1、随着社会的不断发展，将仿生机器人应用于娱乐，这是目前娱乐玩具市场的潮流。然而，目前人们对于仿生娱乐机器人的研究局限于玩具的外形、不可?？氐哪Ｊ?。而且，各类仿生产品的应用五花八门，其中将仿生运用至生活娱乐中的先例虽然多，可是目前可穿戴式的仿生娱乐机器人却微乎及微，其主要原因是：(一)仿生类型的产品要与可穿戴式这一性质相结合较难实现；(二)娱乐机器人的市场面对的大部分客户为青少年或者儿童，必须要做到安全可靠；(三)而要做到可穿戴式的娱乐机器人很重要的一点就是轻巧、简便、穿戴舒适。这三大原因便使得可穿戴式仿生娱乐机器人在娱乐领域的产品不可多得。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，以解决仿生产品难以实现可穿戴的问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明提供一种可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其包括腰带和间隔安装于所述腰带上的多组机械臂；

5、每组所述机械臂均包括能够固定于所述腰带上的基座、安装于所述基座上的驱动机构以及依次连接的第一弯管、第一关节、第二弯管、第二关节和第三弯管；

6、所述驱动机构与所述第一弯管的第一端连接且能够驱动所述第一弯管摆动；所述第一关节和所述第二关节均包括驱动件，以使所述第二弯管能够相对于所述第一弯管转动，且使所述第三弯管能够相对于所述第二弯管转动。

7、可选地，所述驱动机构包括对称分布在所述基座上的一对舵机、对称分布的一对主动锥齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、连接轴、第一轴承以及第二轴承，所述舵机一一对应连接所述主动锥齿轮且能够驱动所述主动锥齿轮旋转；

8、所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相对设置，所述第一锥齿轮通过所述第一轴承连接于所述连接轴的第一端，所述第二锥齿轮通过所述第二轴承连接于所述连接轴的第二端；

9、每个所述主动锥齿轮均分别与所述第一锥齿轮、所述第二锥齿轮啮合以形成为差速器；

10、所述第一弯管固定于所述第一锥齿轮的外侧，所述差速器能够驱动所述第一弯管绕所述第一锥齿轮的轴线旋转并相对于所述主动锥齿轮的轴线摆动。

11、可选地，所述舵机的输出轴上设置有连接法兰，所述连接法兰与所述主动锥齿轮固定连接。

12、可选地，所述舵机为单轴数字舵机。

13、可选地，所述基座包括基板和相互平行的一对支撑板，所述支撑板的一端均固定于所述基板的同一侧面，所述舵机一一对应安装于所述支撑板上。

14、可选地，所述基座、所述主动锥齿轮、所述第一锥齿轮、所述第二锥齿轮、所述连接轴、所述第一弯管、所述第二弯管和所述第三弯管分别为通过3d打印制作的abs塑料制件。

15、可选地，所述第一关节和所述第二关节均包括第一套筒、第二套筒、关节法兰和所述驱动件，所述驱动件容纳于所述第一套筒内，所述驱动件的输出轴从所述第一套筒内伸出且固定设置有所述关节法兰，所述关节法兰与所述第二套筒固定连接；

16、所述第一关节的所述第一套筒固定对接所述第一弯管的第二端，所述第一关节的所述第二套筒固定对接所述第二弯管的第一端；

17、所述第二关节的所述第一套筒固定对接所述第二弯管的第二端，所述第二关节的所述第二套筒固定对接所述第三弯管的第一端。

18、可选地，所述第一关节还包括导电滑环，所述驱动件的端盖从所述第一套筒内伸出，所述导电滑环的定子端固定设置于所述驱动件的端盖上，所述导电滑环的转子端固定设置于所述驱动件的输出轴上。

19、可选地，所述驱动件为直流电机。

20、可选地，所述第一套筒、所述第二套筒和所述关节法兰分别为通过3d打印制作的abs塑料制件。

21、(三)有益效果

22、本发明的有益效果是：本发明参考八爪鱼腕足的生理结构，设计了一款轻型的可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其包括腰带和间隔安装于腰带上的多组机械臂，以实现仿生与可穿戴的结合。该机器人轻便小巧、便于穿戴，而且多组机械臂能够进行协动，在仿生研究、娱乐运动方面都有广阔的应用前景。

23、具体地，该机器人的机械臂采用了连续三节弧形的弯管进行结构连接作为整体机械结构，并采用整体质量较小的舵机、差速器和直流电机来对多根弯管进行驱动，使得作为舞动装置的多组机械臂能够分别独自实现上下摆动与自身转动，再配合各个弯管的弯曲弧度，丰富了动作形式，以达到模仿八爪鱼腕足舞动的娱乐效果，也大大缩减了机器人的体积和重量。

24、而且，机械臂的大部分结构采用abs塑料通过3d打印成形，在保证整体结构强度的前提下，可使机械臂的重量尽可能降低到最小，进而使重心尽量靠近腰带处，以使穿戴更为舒适。另外，通过对装配后的实物进行样机测试实验，保证了该整体方案的可靠性与可行性。此外，用户还能够自行对机器人进行拆装，或者，自行增配能够进行人机交互的功能?？?，让用户挖掘出该机器人的更多功能应用场景，从而提升用户使用体验。

25、综上，本发明不仅将仿生与可穿戴完美融合，而且在结构创新上克服了困难，在较为新颖的领域中脱颖而出。在市场上绝大多数娱乐机器人用户为青少年或儿童的情况下，本发明所运用的机械装配结构和3d打印零部件，再配合用户能够自主规划实现的人机交互动作，可以作为乐高机器人编程的教具使用，能够达到寓教于乐的效果，可以很好激发用户对科学知识的求知心理。

技术特征：

1.一种可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其特征在于，其包括腰带(200)和间隔安装于所述腰带(200)上的多组机械臂(100)；

2.如权利要求1所述的可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其特征在于，所述驱动机构(20)包括对称分布在所述基座(10)上的一对舵机(21)、对称分布的一对主动锥齿轮(23)、第一锥齿轮(24)、第二锥齿轮(25)、连接轴(26)、第一轴承(27)以及第二轴承(28)，所述舵机(21)一一对应连接所述主动锥齿轮(23)且能够驱动所述主动锥齿轮(23)旋转；

3.如权利要求2所述的可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其特征在于，所述舵机(21)的输出轴上设置有连接法兰(22)，所述连接法兰(22)与所述主动锥齿轮(23)固定连接。

4.如权利要求2所述的可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其特征在于，所述舵机(21)为单轴数字舵机。

5.如权利要求2所述的可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其特征在于，所述基座(10)包括基板(11)和相互平行的一对支撑板(12)，所述支撑板(12)的一端均固定于所述基板(11)的同一侧面，所述舵机(21)一一对应安装于所述支撑板(12)上。

6.如权利要求2-5任意一项所述的可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其特征在于，所述基座(10)、所述主动锥齿轮(23)、所述第一锥齿轮(24)、所述第二锥齿轮(25)、所述连接轴(26)、所述第一弯管(30)、所述第二弯管(50)和所述第三弯管(70)分别为通过3d打印制作的abs塑料制件。

7.如权利要求1-5任意一项所述的可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其特征在于，所述第一关节(40)和所述第二关节(60)均包括第一套筒(41)、第二套筒(42)、关节法兰(43)和所述驱动件(44)，所述驱动件(44)容纳于所述第一套筒(41)内，所述驱动件(44)的输出轴从所述第一套筒(41)内伸出且固定设置有所述关节法兰(43)，所述关节法兰(43)与所述第二套筒(42)固定连接；

8.如权利要求7所述的可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其特征在于，所述第一关节(40)还包括导电滑环(45)，所述驱动件(44)的端盖从所述第一套筒(41)内伸出，所述导电滑环(45)的定子端固定设置于所述驱动件(44)的端盖上，所述导电滑环(45)的转子端固定设置于所述驱动件(44)的输出轴上。

9.如权利要求7所述的可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其特征在于，所述驱动件(44)为直流电机。

10.如权利要求7所述的可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其特征在于，所述第一套筒(41)、所述第二套筒(42)和所述关节法兰(43)分别为通过3d打印制作的abs塑料制件。

技术总结
本发明涉及仿生机器人技术领域，尤其涉及一种可穿戴式仿生八爪鱼娱乐机器人，其包括腰带和间隔安装于所述腰带上的多组机械臂；每组所述机械臂均包括能够固定于所述腰带上的基座、安装于所述基座上的驱动机构以及依次连接的第一弯管、第一关节、第二弯管、第二关节和第三弯管；所述驱动机构与所述第一弯管的第一端连接且能够驱动所述第一弯管摆动和自转；所述第一关节和所述第二关节均包括驱动件，以使所述第二弯管能够相对于所述第一弯管转动，且使所述第三弯管能够相对于所述第二弯管转动。该机器人实现了仿生与可穿戴的结合，轻便小巧、便于穿戴，而且多组机械臂能够进行协动，在仿生研究、娱乐运动方面都有广阔的应用前景。

技术研发人员：庞小兵,张明月,封子文,彭贵远,刘锦洪,颜鑫桂
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>长沙学院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24