人形表演机器人结构设计
人形机器人结构组成
人形机器人结构组成
人形机器人的结构由以下几个主要组成部分组成：
1. 机器人身体：机器人身体是机器人的主要结构框架，通常由金属或者合金材料制成，具有足够的强度和稳定性保证机器人的稳定运动以及承受外部负载。
身体也通常包括机器人的关节，使机器人能够进行各种运动和姿势。
2. 机器人头部：机器人头部通常包括人偶化的外观，用于模拟人的面部表情和头部动作。
头部通常包括人工智能控制系统，能够识别音频和视觉输入，以及生成适当的响应。
3. 传感器：机器人通常配备多种传感器，例如摄像头、微型麦克风、录音仪等，用于感知周围环境和人与物体的交互。
这些传感器使机器人能够感知和理解外部世界，并根据不同的输入做出适当的反应。
4. 电动驱动器：电动驱动器提供了机器人进行各种运动的动力和力量。
这些驱动器通常包括电机、线性执行器或气压作用单元，用于控制机器人的运动。
5. 控制系统：控制系统是机器人的大脑，通常由微型计算机和各种传感器和执行器组成。
控制系统负责接收和处理感知输入，决定机器人的运动和行为，并生成适当的响应。
6. 电源：机器人通常需要电源来供给电动驱动器和控制系统。
电源可以是电池、电缆或连接到外部电源的插头。
总而言之，人形机器人的结构是一个复杂的系统，涉及到机械设计、电子控制和软件编程等多个领域。
这些组成部分共同协作，使机器人能够模拟人的外观和动作，并具有感知、理解和交互的能力。
工业机器人第四章-工业机器人结构设计
缺点
直接连结传动
直接装在关节上
结构紧凑
需考虑电机自重，转动惯量大，能耗大
远距离连结传动
经远距离传动装置与关节相连
不需考虑电机自重，平衡性良好
额外的间隙和柔性，结构庞大，能耗大
间接传动
经速比远>1的传动装置与关节相连
经济、对载荷变化不敏感、便于制动设计、方便一些运动转换
传动精度低、结构不紧凑、引入误差，降低可靠性
直接驱动
不经中间关节或经速比=1的传动装置与关节相连
传动精度高，振动小，传动损耗小，可靠性高，响应快
控制系统设计困难，对传感元件要求高，成本高
一 工业机器人总体设计
模块化结构设计 模块化工业机器人 由一些标准化、系列化的模块件通过具有特殊功能的结合部用积木拼搭方式组成的工业机器人系统。 模块化工业机器人的特点 经济性 灵活性 存在的问题 刚度比较差 整体重量偏重 模块针对性待提高
谐波齿轮传动是靠柔性齿轮（柔轮）所产生的可控弹性变形来实现传递运动和动力的。它的基本构件有：柔轮、波发生器和刚轮。三个构件中可任意固定一个，其余两个一为主动、一为从动，可实现减速或增速（固定传动比），也可变换成两个输入，一个输出 ，组成差动传动。
当刚轮固定，波发生器为主动，柔轮为从动时，柔轮在椭圆凸轮作用下产生变形，在波发生器长轴两端处的柔轮轮齿与刚轮轮齿完全啮合；在短轴两端处的柔轮轮齿与刚轮轮齿完全脱开；在波发生器长轴与短轴区间，柔轮轮齿与刚轮轮齿有的处于半啮合状态，称为啮入；有的则逐渐退出啮合处于半脱开状态，称为啮出。由于波发生器的连续转动，使得啮入、完全啮合、啮出、完全脱开这四种情况依次变化，循环不已。由于柔轮比刚轮的齿数少2 ，所以当波发生器转动一周时，柔轮向相反方向转过两个齿的角度，从而实现了大的减速比。
人形舞蹈机器人的结构设计及实现
人形舞蹈机器人的结构设计及实现作者：来盼盼来源：《数码设计》2020年第06期摘要：现阶段，机器人的应用领域不断拓宽，研究具有人类智能、灵活性，并能够与人交流，不断适应周围环境的机器人一直是人类的梦想之一。
人形舞蹈机器人作为人形机器人的一种，能够随着音乐和舞蹈翩翩起舞，所展现的观赏性和科学性将给人们带来极大的视觉冲击和科技享受，在教育娱乐服务等方面前景光明。
本文从舞蹈机器人的概述展开，重点讨论了其机械结构设计和舞蹈动作的调试。
关键词：人形机器人;结构设计;舵机选型;舞蹈动作中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：1672-9129（2020）06-0075-02Abstract：Atthepresentstage，theapplicationoftherobothasbeenexpanding，researchwithhumanintelligence，flexibility，andcancommunicatewithpeople，constantlyadapttotheenvironmentoftherobothasbeenoneofthedreamsofhumanbeings.Asakindofhumano idrobot，humanoiddancerobotcandancealongwithmusicanddance.Itsornamentalandscientificfeatureswillbringgr eatvisualimpactandtechnologicalenjoymenttopeople，andithasabrightfutureineducationandentertainmentservices.Inthispaper，thedesignofthemechanicalstructureandthedebuggingofthedancemovementofthedancerobotarediscussed.Keywords：humanoidrobot;Structuraldesign;Steeringgearselection;Dancemoves1引言近年来，仿生科技发展迅猛，仿生科技在机器人技术发展领域的表现格外引人注目，其中人形机器人的研究和发展尤其受到各国研究人员青睐，成为智能机器人领域中最活跃的研究热点之一。
人形智能机器人的设计
人形智能机器人的设计
一、简介
人形智能机器人是一种具有智能感知、语音识别、对话交互等功能的
可编程机器人，可为用户提供服务和信息。
它通过感知传感器，模拟人的
视觉、听觉和触觉感知。
它可以实现人机交互、自动操作和实时语音识别。
智能机器人具有可视性和轻量化的设计，它具有较好的动态特性，可以实
现人脸识别、情绪识别、语音识别和自由对话等功能。
二、硬件结构
控制系统包括处理器、存储器、时钟控制和通信接口。
处理器用于执
行控制程序，控制机器人的运动和传感器的数据采集；存储器是用来存储
控制程序和数据的；时钟控制是控制机器人的运动和传感器的数据采集；
通信接口是用来接收外部信号，如摄像机、红外传感器等。
传感器系统主要是摄像机、红外传感器、加速度计、陀螺仪、激光扫
描仪等，它们可以感知机器人周围的环境，获取信息，指导机器人的行动。
输入输出系统主要由显示屏、LED灯、触摸屏等组成，可以用于显示
机器人运动状态，调整系统参数等。
人形机器人的设计与运动控制研究
人形机器人的设计与运动控制研究随着科技的不断发展，人形机器人已经逐渐成为现实，而不再仅是科幻电影中的想象。
人形机器人一方面可以作为辅助性工具，协助人类完成一些重复性、危险性高或繁琐的工作；另一方面，也可以作为一种新型的娱乐、教育等形式出现。
本文将结合近年来的研究成果，探讨人形机器人的设计与运动控制方面的问题。
一、人形机器人的结构设计人形机器人的结构设计关系到其能否有效地模拟人类的身体运动能力。
目前，人形机器人的结构多数采用仿人设计，即拥有两只腿和一只或两只手臂。
在这种结构下，人形机器人可以高效地模拟人类的步态和姿态，并且在一些狭窄、复杂场景中可以更加灵活地运动和操作。
但是，人形机器人的仿人设计也带来了一些问题，例如平衡控制、电源供应等。
由于人形机器人的结构与人体基本相同，因此其身体结构相对较大，摆动面积也较广，导致机器人的平衡控制难度较大，需要高精度的传感器和控制算法才能保证其稳定性。
此外，人形机器人的电源供应也是一个问题，由于其硬件复杂，需要耗费大量电能，在没有足够强大的电源时很容易出现运动失灵等问题。
为了解决以上问题，研究人员目前正在探索更加符合机器人自身特点的设计方案。
例如，设计更加紧凑的机身结构，减少机器人本身的重量和空间占用，降低平衡控制和电源供应的压力。
此外，也可以考虑加入更多的传感器和控制器，使得机器人能够更加智能地感知和响应周围环境和任务需求。
这些方案都有望为人形机器人的应用范围和性能提升打下坚实的基础。
二、人形机器人的运动控制除了结构设计，人形机器人的运动控制也是其性能和应用范围的关键之一。
典型的人形机器人运动控制方法包括关节控制和整体运动控制。
关节控制主要是通过控制每个关节的位置、速度或扭矩来实现身体的运动，而整体运动控制则着重于协调不同关节的运动，使得人形机器人的运动更加自然、流畅。
然而，人形机器人的运动控制依然存在着挑战。
由于机器人的结构与人体相似，其自由度也较高，这就要求严格的高精度控制器和运动规划算法。
人形机器人的机械结构和控制系统
人形机器人的机械结构和控制系统近年来，随着科技的不断发展，人形机器人逐渐进入人们的视野，成为了一个备受关注的领域。
作为一种具有高度仿真的人工智能系统，人形机器人不仅可以模拟人类的各种动作，还可以实现一定程度的智能交互。
其中，机械结构和控制系统两大核心技术是其实现的关键。
一、机械结构机械结构是人形机器人的基础，决定了其外形和动作能力。
目前，人形机器人主要采用的是仿生学的设计理念，即将人类的肢体结构和生理特征与机器相结合，以实现高度的仿真效果。
首先，人形机器人的关节结构是其构造上的核心。
一般来说，关节采用的是类似于人类关节的球形结构，以使机器人能够实现多向运动和转动。
在模拟人类进食动作的时候，机器人需要具备人类手臂的柔软性和灵活性，因此，在关节上通常使用类似于人类骨骼的可伸缩结构，同时结合弹性元件，以实现更加逼真的动作。
其次，人形机器人的动作控制也是机械结构的重要组成部分。
机器人通常采用电机或者液压系统，通过闭环控制的方式来实现动作。
闭环控制是指通过传感器实时反馈机器人实际状态，再根据预设动作控制模型进行调整，以达到精准的动作控制效果。
基于闭环控制的动作控制系统，可以使机器人具备高精度、高稳定性的动作控制，也可以在不同情境下实现不同的交互方式。
最后，人形机器人的外部表面和外形设计也是其机械结构中的重要部分。
机器人的外形和材料应尽可能保持与人类肌肉组织、皮肤结构的相似性，以增强其仿真效果。
在表面材料的选择上，通常采用弹性材料，以增强机体柔韧性和吸收外界冲击的能力。
二、控制系统控制系统是人形机器人整体的大脑和中枢，主要负责机器人的决策、运动控制和交互反馈。
人形机器人的控制系统通常可以分为三个层次：低层次的运动控制、中层次的决策控制和高层次的认知控制。
首先，低层次的运动控制主要负责机器人的肌肉控制和运动反馈。
常见的低层次运动控制包括PID控制、动态系统模型控制等，这些方法在动作控制的实现上具有较高的精度和稳定性。
人形机器人框架结构及包含其的人形机器人[实用新型专利]
![人形机器人框架结构及包含其的人形机器人[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/62cb50226d175f0e7cd184254b35eefdc8d3152b.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020283547.8(22)申请日 2020.03.09(73)专利权人 成都市六一创新科技有限公司地址 610000 四川省成都市成都高新区尚雅路9号1栋1单元6-616号(72)发明人 何瑜 刘克克 (74)专利代理机构 成都正华专利代理事务所(普通合伙) 51229代理人 李蕊(51)Int.Cl.B25J 11/00(2006.01)(54)实用新型名称人形机器人框架结构及包含其的人形机器人(57)摘要本实用新型公开了一种人形机器人框架结构及包含其的人形机器人，属于机器人领域。
该人形机器人框架结构包括躯干部和分别与躯干部连接的头部和两个手臂部，其特征在于，躯干部内安装有两个第一舵机，躯干部上铰接有分别与第一舵机的输出端连接的两个第一连接件，第一连接件的另一端与第二连接件铰接，第二连接件内安装有其输出端与第一连接件连接的第二舵机；第二连接件的另一端与第三连接件铰接，第三连接件的另一端与第四连接件铰接，第四连接件内安装有第三舵机，第四连接件的另一端铰接有与第三舵机的输出端连接的第五连接件，第五连接件的另一端与脚部连接，脚部内安装有其输出端与第五连接件连接的第四舵机。
权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 211940957 U 2020.11.17C N 211940957U1.人形机器人框架结构，包括躯干部和分别与躯干部连接的头部(1)和两个手臂部，其特征在于，所述躯干部内安装有两个第一舵机，所述躯干部上铰接有分别与第一舵机的输出端连接的两个第一连接件(10)，所述第一连接件(10)的另一端与第二连接件(9)铰接，所述第二连接件(9)内安装有其输出端与第一连接件(10)连接的第二舵机(11)；所述第二连接件(9)的另一端与第三连接件(8)铰接，所述第三连接件(8)的另一端与第四连接件(7)铰接，所述第四连接件(7)内安装有第三舵机(12)，所述第四连接件(7)的另一端铰接有与第三舵机(12)的输出端连接的第五连接件(6)，所述第五连接件(6)的另一端与脚部(5)连接，所述脚部(5)内安装有其输出端与第五连接件(6)连接的第四舵机(13)。
人形机器人设计与制作实验报告
二． 人形机器人的硬件组成
1. 组装机器人所需的零件列表与选用原则
零件名称 图片
数量 规格与备注
马达转盘
16
使用任何 4*2*4cm 大小的
（2 头 SERVO（伺服机）都行，轴数也
部） 是暂定，功能越多轴数当然会
越多
L 型支架 Servo 架 U型 人形顶盖 人形脚底 人形护甲
2
1.6mm 的铝合金，这可轻易的
易。 以下我们就来看看整个组装的过程。 （一）全身共通件因为全身有很多地方会使用到类似的组装方式，称为共通件结 构，一开始得先把这些共通件需要的部分通 通先组装好，以利后续的安装。
A、 共通件 1（C1） B、共通件 2（C2） （二）头部 A、Step 1（N1） B、Step 2（N2） C、Step 3（N3） D、Step 4（N4） （三）手部 A、左手（HL1） B、右手（HR1） 这里需注意左右手其实是对称的，所以两只手不能装成一模一样。 （四）脚部 A、脚共通件 1（LC1） B 脚共通件 2（LC2） C、脚共通件 3（LC3） D、脚共通件 4（LC4） E、左脚 i、Step 1（LL1） ii、Step 2（LL2） iii、Step 3（LL3） iv、Step 4（LL4） F、右脚 i、Step 1（LR1） ii、Step 2（LR2） iii、Step 3（LR3） iv、Step 4（LR4） （五）身体 A、右半边 i、Step 1（BR1） ii、Step 2（BR2） B、左半边 i、Step 1（BL1） Ii、Step 2（BL2） C、 合并（B1） （六）整体 A、Step 1（A1） B、Step 2（A2） C、Step 3（A3）