[发明专利]一种十六自由度衣服模特机器人

说明书

本发明主要应用于服装行业，基于多自由度串联机构，结合机器人学、人体运动学、人机工程学等理论，设计出一种具有十六个自由度的关节运动方向、应用于衣服模特的关节机器人，使其能形成并保持特定的姿态，并以一定轨迹运动在各种姿态中任意切换。

(一)技术领域

本发明涉及一种应用于衣服模特的多自由度关节机器人，属于关节机器人技术领域。

(二)背景技术

在全球经济延续弱复苏趋势下2014年服装行业全球的需求有所恢复。服装业作为全球化程度最高的产业，已经发展为集各种高精尖技术为一体，同时包含科学、技术、艺术、创新的综合性体系。在服装的展示方式上，衣服模特主要形式有职业模特和假体模特。职业模特由真人穿戴，通过摆出各种姿势展示服装，一般应用于高档品牌的走秀和杂志拍摄，成本较高，且展示的时间不会持续太久。假体模特由仿人体的模型穿戴，以固定的姿势展示服装，广泛应用于店铺的橱窗和展台，成本较低，可以长时间持续展示服装，但由于不能移动，不足以模拟出人在各种姿态下的穿戴效果。衣服模特机器人是将职业模特和假体模特两者优点相结合的一种新型机器人，可以模拟职业模特的各种姿势，并长时间、动态地展示服装，既能使穿戴效果更加真实，又节省了人力劳动。目前国内的相关专利为数不多，且这些专利模拟的运动自由度较少，运动模式比较单一，或机械结构非常复杂，不易装配和维修，都具有很多局限性。

(三)发明内容

本发明主要应用于服装行业，基于多自由度串联机构，结合机器人学、人体运动学、人机工程学等理论，设计出一种具有十六个自由度的关节运动方向、应用于衣服模特的关节机器人，使其能形成并保持特定的姿态，并以一定轨迹运动在各种姿态中任意切换。

为了达到上述目的，本发明提出方案如下：

本发明十六自由度衣服模特机器人的机械结构包括：

1)模特外部壳体模型：包括头部壳体、颈部壳体、躯干壳体、肩部壳体、上臂壳体、肘部壳体、前臂壳体、手部及腕部壳体和支架。

2)电动舵机：十六自由度衣服模特机器人壳体内部共有16个电动舵机，包括头部舵机(3个)、肩臂舵机(左右各6个)，腰部舵机(1个)。将每条肩臂上的舵机细分为：肩部舵机(2个)、上臂舵机(1个)、肘部舵机(1个)、前臂舵机(1个)、腕部舵机(1个)。

3)舵机固定板及各类连接零件若干。

各部分结构可以实现的效果有：

模特外部壳体模型的外形模拟人体外形，来承载上身衣物，并通过各种造型展示衣物在模特不同姿态下的穿戴效果，同时起到连接和保护内部的机械结构的作用。通过控制电动舵机的转动来控制机器人的各部分关节的转动，使衣服模特机器人形成并保持一定的姿态，或从某种姿态以一定的路径向另一种姿态运动，同时承载静止和运动过程中产生的扭矩。舵机固定板及各类连接零件将模特机器人中的各种壳体及舵机以一定位置关系固定连接，并保证各关节能以其所需自由度顺畅转动。

本发明中各壳体通过舵机转动能够实现的运动参照图1的原理图所示，详细情况如下：

十六自由度衣服模特机器人的头部具有3个方向的转动自由度，腰部具有1个方向的转动自由度，其两条手臂各自有6个方向的转动自由度。每条手臂的肩部有2个方向的转动自由度，上臂有1个方向的转动自由度，肘部有1个方向的转动自由度，前臂有1个方向的转动自由度，腕部有1个方向的转动自由度。

(四)附图说明

图1为本发明的原理图。

图2为本发明结构剖视图。

图3为本发明的实物模拟剖视图。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。