CN109986595A - 一种高仿真机器人的柔性摆动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高仿真机器人的柔性摆动机构，属于机器人技术领域，包括：根部骨节总成、下段骨节总成、中段过渡支架和上段骨节总成，根部骨节总成左端通过转轴与下段骨节总成的右端相连，下段骨节总成相对于根部骨节总成转动，下段骨节总成左端通过转轴与中段过渡支架相连，中段过渡支架相对于下段骨节总成转动，中段过渡支架通过销轴与上段骨节总成右端相连，上段骨节总成相对于中段过渡支架摆动。本发明采用多节重复式出现，可以将整体结构细分成若干份，由此增加机构的灵活性、自由性以及最终与外观配合时的柔和性。

Description

一种高仿真机器人的柔性摆动机构

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种高仿真机器人的柔性摆动机构。

背景技术

机器人技术是近几十年来迅速发展起来的一门高新技术，它综合了机械，微电子与计算机，自动控制，传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果，是机电一体化技术的典型载体，是目前最活跃的研究领域之一。

现有的机器人的柔性摆动机构自由度少、摆动僵硬、结构复杂和维修成本高的问题。

发明内容

本发明为了解决现有的机器人的柔性摆动机构自由度少、摆动僵硬、结构复杂和维修成本高的问题，进而提供了一种高仿真机器人的柔性摆动机构。

发明技术方案：

一种高仿真机器人的柔性摆动机构，包括：根部骨节总成、下段骨节总成、中段过渡支架和上段骨节总成，

所述根部骨节总成左端通过转轴与下段骨节总成的右端相连，下段骨节总成相对于根部骨节总成转动，下段骨节总成左端通过转轴与中段过渡支架相连，中段过渡支架相对于下段骨节总成转动；

所述中段过渡支架通过销轴与上段骨节总成右端相连，上段骨节总成相对于中段过渡支架摆动。

进一步，所述根部骨节机构包括：U型根部框架、转轴安装座、根部上连接架和根部连接转轴，所述U型根部框架左端面中心位置处设置有转轴安装座，转轴安装座通过转轴与下段骨节总成右端相连，U型根部框架左端侧壁上设置有根部上连接架，根部上连接架上垂直设置有两个根部连接转轴,两个第一双杆气缸一端分别与两个根部连接转轴铰接，两个第一双杆气缸的另一端分别与下段骨节总成右端铰接。

进一步，所述下段骨节总成包括：第一下段骨节机构、第二下段骨节机构和第三下段骨节机构，所述第一下段骨节机构右端通过转轴与转轴安装座相连，第一双杆气缸另一端与第一下段骨节机构右端铰接，第一下段骨节机构左端通过转轴与第二下段骨节机构右端相连，第二下段骨节机构相对于第一下段骨节机构转动，第二双杆气缸一端与第一下段骨节机构左端铰接，第二双杆气缸另一端与第二下段骨节机构右端铰接，第二下段骨节机构左端通过转轴与第三下段骨节机构的右端相连，第三下段骨节机构相对于第二下段骨节机构转动，第三双杆气缸一端与第二下段骨节机构左端铰接，第三双杆气缸另一端与第三下段骨节机构右端铰接，第三下段骨节机构左端通过周转与中段过渡支架相连，第四双杆气缸一端与第三下段骨节机构左端铰接，第四双杆气缸另一端与中段过渡支架铰接。

进一步，所述第一下段骨节机构包括：第一一号骨节和第一二号骨节，所述第一一号骨节右端通过转轴与转轴安装座相连，第一双杆气缸另一端与第一一号骨节右端铰接，第一一号骨节左端通过销轴与第一二号骨节相连，第一二号骨节相对于第一一号骨节摆动，第五双杆气缸一端与第一一号骨节铰接，第五双杆气缸另一端与第一二号骨节铰接，第一二号骨节左端通过转轴与第二下段骨节机构相连，第二双杆气缸一端与第一二号骨节。

进一步，所述第二下段骨节机构包括：第二一号骨节和第二二号骨节，所述第二一号骨节右端通过转轴与第一二号骨节左端相连，第二双杆气缸另一端与第二一号骨节铰接，第二一号骨节左端通过销轴与第二二号骨节右端相连，第二二号骨节相对于第二一号骨节摆动，第六双杆气缸一端与第二一号骨节铰接，第六双杆气缸另一端与第二二号骨节铰接，第二二号骨节左端通过转轴与第三下段骨节机构右端相连，第三双杆气缸一端与第二二号骨节铰接。

进一步，所述第三下段骨节机构包括：第三一号骨节和第三二号骨节，所述第三一号骨节右端通过转轴与第二二号骨节左端相连，第三双杆气缸另一端与第三一号骨节铰接，第三一号骨节左端通过销轴与第三二号骨节相连，第三二号骨节相对于第三一号骨节摆动，第七双杆气缸一端与第三一号骨节铰接，第七双杆气缸另一端与第三二号骨节铰接，第三一号骨节左端通过转轴与中段过渡支架相连，第四双杆气缸一端与第三二号骨节铰接。

进一步，所述中段过渡支架包括：U型过渡架、顶板和过渡铰接板，所述U型过渡架右端面中心位置通过转轴与第三二号骨节左端相连，U型过渡架左端通过销轴与上段骨节总成右端铰接，U型过渡架侧壁上设置有顶板，顶板上垂直设置有过渡铰接板，第八双杆气缸一端与过渡铰接板铰接，第八双杆气缸另一端与上段骨节总成铰接，U型过渡架开口端外侧壁设置有过度连接杆，过度连接杆上设置有过度连接转轴，第四双杆气缸另一端与过度连接转轴铰接。

进一步，所述上段骨节总成包括：第一上段骨节机构、第二上段骨节机构、第三上段骨节机构和第四上段骨节机构，所述第一上段骨节机构右端与U型过渡架左端通过销轴铰接，第八双杆气缸另一端与第一上段骨节机构左端铰接，第一上段骨节机构左端通过一号十字轴组与第二上段骨节机构右端相连，两个第九双杆气缸一端均与第一上段骨节机构左端铰接，两个第九双杆气缸另一端均与一号十字轴组铰接，第二上段骨节机构相对于第一上段骨节机构摆动，两个第十双杆气缸一端均与一号十字轴组铰接，两个第十双杆气缸另一端均与第二上段骨节机构左端铰接，第二上段骨节机构左端通过二号十字轴组与第三上段骨节机构右端相连，两个第十一双杆气缸一端均与第二上段骨节机构右端铰接，两个第十一双杆气缸的另一端均与二号十字轴组铰接，第三上段骨节机构相对于第二上段骨节机构摆动，两个第十二双杆气缸一端均与二号十字轴组铰接，两个第十二双杆气缸另一端均与第三上段骨节机构左端铰接，第三上段骨节机构左端通过三号十字轴组与第四上段骨节机构右端相连，两个第十三双杆气缸一端均与第三上段骨节机构右端铰接，两个第十三双杆气缸另一端均与三号十字轴组铰接，第四上段骨节机构相对于第三上段骨节机构摆动，两个第十四双杆气缸一端均与三号十字轴组铰接，两个第十四双杆气缸的另一端均与第四上段骨节机构左端铰接。

本发明对于现有技术具有以下有益效果：

本发明采用多节重复式出现，可以将整体结构细分成若干份，由此增加机构的灵活性、自由性以及最终与外观配合时的柔和性，另外，相同的结构方便组装和拆卸，并且控制方便。所有的分结构均可实现单独控制时，在对整体结构有动作影响的前提下任意动作分支机构，实现不同的姿态，完成整体柔性运动，动作流畅不卡顿，效果真实。

本发明采用气动，柔性好，只需要弱电控制，安全性高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明第一下段骨节机构与第二下段骨节机构的连接关系示意图；

图3是本发明根部骨节总成的结构示意图；

图4是本发明第二双杆气缸安装位置示意图；

图5是本发明第三下段骨节机构与第二下段骨节机构连接关系示意图；

图6是本发明第一上段骨节机构与第二上段骨节机构连接关系示意图；

图7是本发明第三上段骨节机构与第四上段骨节机构连接关系示意图；

图8是本发明第一一号骨节的结构示意图；

图9是本发明第一二号骨节的结构示意图；

图10是本发明第二一号骨节的结构示意图；

图11是本发明第二二号骨节的结构示意图；

图12是本发明第三一号骨节的结构示意图；

图13是本发明第二二号骨节的结构示意图；

图14是本发明中段过渡支架的结构示意图；

图15是本发明第一上段骨节机构的结构示意图；

图16是本发明第二上段骨节机构的结构示意图；

图17是本发明第三上段骨节机构的结构示意图；

图18是本发明第四上段骨节机构的结构示意图；

图19是本发明一号十字轴组、二号十字轴组与三号十字轴组的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

实施例一：一种高仿真机器人的柔性摆动机构，包括：根部骨节总成1、下段骨节总成2、中段过渡支架3和上段骨节总成4，

所述根部骨节总成1左端通过转轴与下段骨节总成2的右端相连，下段骨节总成2相对于根部骨节总成1转动，下段骨节总成2左端通过转轴与中段过渡支架3相连，中段过渡支架3相对于下段骨节总成2转动；

所述中段过渡支架3通过销轴与上段骨节总成4右端相连，上段骨节总成4相对于中段过渡支架3摆动。

实施例二：所述根部骨节机构1包括：U型根部框架1-1、转轴安装座1-2、根部上连接架1-3和根部连接转轴1-4，所述U型根部框架1-1左端面中心位置处设置有转轴安装座1-2，转轴安装座1-2通过转轴与下段骨节总成2右端相连，U型根部框架1-1左端侧壁上设置有根部上连接架1-3，根部上连接架1-3上垂直设置有两个根部连接转轴1-4,两个第一双杆气缸7一端分别与两个根部连接转轴1-4铰接，两个第一双杆气缸7的另一端分别与下段骨节总成2右端铰接。

实施例三：所述下段骨节总成2包括：第一下段骨节机构2-1、第二下段骨节机构2-2和第三下段骨节机构2-3，所述第一下段骨节机构2-1右端通过转轴与转轴安装座1-2相连，第一双杆气缸7另一端与第一下段骨节机构2-1右端铰接，第一下段骨节机构2-1左端通过转轴与第二下段骨节机构2-2右端相连，第二下段骨节机构2-2相对于第一下段骨节机构2-1转动，第二双杆气缸8一端与第一下段骨节机构2-1左端铰接，第二双杆气缸8另一端与第二下段骨节机构2-2右端铰接，第二下段骨节机构2-2左端通过转轴与第三下段骨节机构2-3的右端相连，第三下段骨节机构2-3相对于第二下段骨节机构2-2转动，第三双杆气缸9一端与第二下段骨节机构2-2左端铰接，第三双杆气缸9另一端与第三下段骨节机构2-3右端铰接，第三下段骨节机构2-3左端通过周转与中段过渡支架3相连，第四双杆气缸10一端与第三下段骨节机构2-3左端铰接，第四双杆气缸10另一端与中段过渡支架3铰接，如此设置，可以将整体结构细分成若干份，由此增加机构的灵活性、自由性以及最终与外观配合时的柔和性，另外，相同的结构方便组装和拆卸，并且控制方便。

实施例四：所述第一下段骨节机构2-1包括：第一一号骨节2-1-1和第一二号骨节2-1-2，所述第一一号骨节2-1-1右端通过转轴与转轴安装座1-2相连，第一双杆气缸7另一端与第一一号骨节2-1-1右端铰接，第一一号骨节2-1-1左端通过销轴与第一二号骨节2-1-2相连，第一二号骨节2-1-2相对于第一一号骨节2-1-1摆动，第五双杆气缸11一端与第一一号骨节2-1-1铰接，第五双杆气缸11另一端与第一二号骨节2-1-2铰接，第一二号骨节2-1-2左端通过转轴与第二下段骨节机构2-2相连，第二双杆气缸8一端与第一二号骨节2-1-2。

实施例五：所述第一一号骨节2-1-1包括：第一一号U型框架2-1-1-1、第一一号上连接杆2-1-1-2、第一一号上连接转轴2-1-1-3、第一一号下连接杆2-1-1-4、第一一号下连接转轴2-1-1-5和第一一号铰接板2-1-1-6，所述第一一号U型框架2-1-1-1左端面中心位置通过转轴与转轴安装座1-2内的轴套相连，第一一号U型框架2-1-1-1左端上侧壁分别垂直设置有两个第一一号上连接杆2-1-1-2，第一一号上连接杆2-1-1-2上设置有第一一号上连接转轴2-1-1-3，第五双杆气缸11一端与第一一号上连接转轴2-1-1-3铰接，第一一号U型框架2-1-1-1左端下侧壁分别垂直设置有两个第一一号下连接杆2-1-1-4，第一一号下连接杆2-1-1-4上设置有第一一号下连接转轴2-1-1-5，两个第一双杆气缸7的另一端分别与两个第一一号下连接转轴2-1-1-5铰接，第一一号下连接转轴2-1-1-5的轴线与第一一号上连接转轴2-1-1-3的轴线相互垂直，第一一号U型框架2-1-1-1左端设置有第一一号铰接板2-1-1-6，第一一号铰接板2-1-1-6与第一二号骨节2-1-2一端通过销轴相连。

实施例六：所述第一二号骨节2-1-2包括：第一二号U型框架2-1-2-1、第一二号上连接杆2-1-2-2、第一二号上连接转轴2-1-2-3、第一二号下连接杆2-1-2-4、第一二号下连接转轴2-1-2-5和第一二号铰接板2-1-2-6，所述第一二号U型框架2-1-2-1右端面中心位置通过转轴与第二下段骨节机构2-2右端相连，第一二号U型框架2-1-2-1右端上侧壁分别垂直设置有两个第一二号上连接杆2-1-2-2，第一二号上连接杆2-1-2-2上设置有第一二号上连接转轴2-1-2-3，第五双杆气缸11另一端与第一二号上连接转轴2-1-2-3铰接，第一二号U型框架2-1-1-1左端侧壁内垂直设置有第一二号下连接杆2-1-2-4，第一二号下连接杆2-1-2-4上设置有第一二号下连接转轴2-1-2-5，第二双杆气缸8一端与第一二号下连接转轴2-1-2-5铰接，第一二号下连接转轴2-1-2-5的轴线与第一二号上连接转轴2-1-2-3的轴线相互垂直，第一二号U型框架2-1-2-1左端设置有第一二号铰接板2-1-2-6，第一一号铰接板2-1-1-6与第一二号铰接板2-1-2-6通过销轴相连。

实施例七：所述第二下段骨节机构2-2包括：第二一号骨节2-2-1和第二二号骨节2-2-2，所述第二一号骨节2-2-1右端通过转轴与第一二号骨节2-1-2左端相连，第二双杆气缸8另一端与第二一号骨节2-2-1铰接，第二一号骨节2-2-1左端通过销轴与第二二号骨节2-2-2右端相连，第二二号骨节2-2-2相对于第二一号骨节2-2-1摆动，第六双杆气缸12一端与第二一号骨节2-2-1铰接，第六双杆气缸12另一端与第二二号骨节2-2-2铰接，第二二号骨节2-2-2左端通过转轴与第三下段骨节机构2-3右端相连，第三双杆气缸9一端与第二二号骨节2-2-2铰接。

实施例八：第二一号骨节2-2-1包括：第二一号U型框架2-2-1-1、第二一号上连接杆2-2-1-2、第二一号上连接转轴2-2-1-3、第二一号下连接杆2-2-1-4、第二一号下连接转轴2-2-1-5和第二一号铰接板2-2-1-6，所述第二一号U型框架2-2-1-1右端面中心位置通过转轴与第一二号U型框架2-1-2-1右端面中心位置相连，第二一号U型框架2-2-1-1右端上侧壁分别垂直设置有两个第二一号上连接杆2-2-1-2，第二一号上连接杆2-2-1-2上设置有第二一号上连接转轴2-2-1-3，第六双杆气缸12一端与第二一号上连接转轴2-2-1-3铰接，第二一号U型框架2-2-1-1右端下侧壁分别垂直设置有第二一号下连接杆2-2-1-4，第二一号下连接杆2-2-1-4上设置有第二一号下连接转轴2-2-1-5，第二双杆气缸8另一端与与第二一号下连接转轴2-2-1-5铰接，第二一号下连接转轴2-2-1-5的轴线与第二一号上连接转轴2-2-1-3的轴线相互垂直，第二一号U型框架2-2-1-1左端设置有第二一号铰接板2-2-1-6，第二一号铰接板2-2-1-6与第二二号骨节2-2-2一端通过销轴相连。

实施例九：所述第二二号骨节2-2-2包括：第二二号U型框架2-2-2-1、第二二号上连接杆2-2-2-2、第二二号上连接转轴2-2-2-3、第二二号下连接杆2-2-2-4、第二二号下连接转轴2-2-2-5和第二二号铰接板2-2-2-6，所述第二二号U型框架2-2-2-1左端面中心位置通过转轴与第三下段骨节机构2-3右端相连，第二二号U型框架2-2-2-1左端上侧壁分别垂直设置有两个第二二号上连接杆2-2-2-2，第二二号上连接杆2-2-2-2上设置有第二二号上连接转轴2-2-2-3，第六双杆气缸12另一端与第二二号上连接转轴2-2-2-3铰接，第二二号U型框架2-2-1-1左端下侧壁垂直设置有第二二号下连接杆2-2-2-4，第二二号下连接杆2-2-2-4上设置有第二二号下连接转轴2-2-2-5，第三双杆气缸9一端与第二二号下连接转轴2-2-2-5铰接，第二二号下连接转轴2-2-2-5的轴线与第二二号上连接转轴2-2-2-3的轴线相互垂直，第二二号U型框架2-2-2-1右端设置有第二二号铰接板2-2-2-6，第二一号铰接板2-2-1-6与第二二号铰接板2-2-2-6通过销轴相连。

实施例十：所述第三下段骨节机构2-3包括：第三一号骨节2-3-1和第三二号骨节2-3-2，所述第三一号骨节2-3-1右端通过转轴与第二二号骨节2-2-2左端相连，第三双杆气缸9另一端与第三一号骨节2-3-1铰接，第三一号骨节2-3-1左端通过销轴与第三二号骨节2-3-2相连，第三二号骨节2-3-2相对于第三一号骨节2-3-1摆动，第七双杆气缸13一端与第三一号骨节2-3-1铰接，第七双杆气缸13另一端与第三二号骨节2-3-2铰接，第三一号骨节2-3-1左端通过转轴与中段过渡支架3相连，第四双杆气缸10一端与第三二号骨节2-3-2铰接。

实施例十一：所述第三一号骨节2-3-1包括：第三一号U型框架2-3-1-1、第三一号上连接杆2-3-1-2、第三一号上连接转轴2-3-1-3、第三一号下连接杆2-3-1-4、第三一号下连接转轴2-3-1-5和第三一号铰接板2-3-1-6，所述第三一号U型框架2-3-1-1右端面中心位置通过转轴与第二二号U型框架2-2-2-1左端面中心位置相连，第三一号U型框架2-3-1-1右端上侧壁分别垂直设置有两个第三一号上连接杆2-3-1-2，第三一号上连接杆2-3-1-2上设置有第三一号上连接转轴2-3-1-3，第七双杆气缸13一端与第三一号上连接转轴2-3-1-3铰接，第三一号U型框架2-3-1-1右端下侧壁垂直设置有第三一号下连接杆2-3-1-4，第三一号下连接杆2-3-1-4上设置有第三一号下连接转轴2-3-1-5，第三双杆气缸9另一端与第三一号下连接转轴2-3-1-5铰接，第三一号下连接转轴2-3-1-5的轴线与第三一号上连接转轴2-3-1-3的轴线相互垂直，第三一号U型框架2-3-1-1左端设置有第三一号铰接板2-3-1-6，第三一号铰接板2-3-1-6与第三二号骨节2-3-2一端通过销轴相连。

实施例十二：所述第三二号骨节2-3-2包括：第三二号U型框架2-3-2-1、第三二号上连接杆2-3-2-2、第三二号上连接转轴2-3-2-3、第三二号下连接杆2-3-2-4、第三二号下连接转轴2-3-2-5和第三二号铰接板2-3-2-6，所述第三二号U型框架2-3-2-1左端面中心位置通过转轴与中段过渡支架3右端相连，第三二号U型框架2-3-2-1左端上侧壁分别垂直设置有两个第三二号上连接杆2-3-2-2，第三二号上连接杆2-3-2-2上设置有第三二号上连接转轴2-3-2-3，第七双杆气缸13另一端与第三二号上连接转轴2-3-2-3铰接，第三二号U型框架2-3-1-1左端下侧壁垂直设置有第三二号下连接杆2-3-2-4，第三二号下连接杆2-3-2-4上设置有第三二号下连接转轴2-3-2-5，第四双杆气缸10一端与第三二号下连接转轴2-3-2-5铰接，第三二号下连接转轴2-3-2-5的轴线与第三二号上连接转轴2-3-2-3的轴线相互垂直，第三二号U型框架2-3-2-1右端设置有第三二号铰接板2-3-2-6，第三一号铰接板2-3-1-6与第三二号铰接板2-3-2-6通过销轴相连。

实施例十三：所述中段过渡支架3包括：U型过渡架3-1、顶板3-2和过渡铰接板3-3，所述U型过渡架3-1右端面中心位置通过转轴与第三二号骨节2-3-2左端相连，U型过渡架3-1开口端通过销轴与上段骨节总成4右端铰接，U型过渡架3-1侧壁上设置有顶板3-2，顶板3-2上垂直设置有过渡铰接板3-3，第八双杆气缸14一端与过渡铰接板3-3铰接，第八双杆气缸14另一端与上段骨节总成4铰接，U型过渡架3-1开口端外侧壁设置有过度连接杆3-4，过度连接杆3-4上设置有过度连接转轴3-5，第四双杆气缸10另一端与过度连接转轴3-5铰接；

所述U型过渡架3-1右端面中心位置通过转轴与第三二号U型框架2-3-2-1左端面中心位置相连。

实施例十四：所述上段骨节总成4包括：第一上段骨节机构4-1、第二上段骨节机构4-2、第三上段骨节机构4-3和第四上段骨节机构4-4，所述第一上段骨节机构4-1右端与U型过渡架3-1开口端通过销轴铰接，第八双杆气缸14另一端与第一上段骨节机构4-1左端铰接，第一上段骨节机构4-1左端通过一号十字轴组4-5与第二上段骨节机构4-2右端相连，两个第九双杆气缸15一端均与第一上段骨节机构4-1左端铰接，两个第九双杆气缸15另一端均与一号十字轴组4-5铰接，第二上段骨节机构4-2相对于第一上段骨节机构4-1摆动，两个第十双杆气缸16一端均与一号十字轴组4-5铰接，两个第十双杆气缸16另一端均与第二上段骨节机构4-2左端铰接，第二上段骨节机构4-2左端通过二号十字轴组4-6与第三上段骨节机构4-3右端相连，两个第十一双杆气缸17一端均与第二上段骨节机构4-2右端铰接，两个第十一双杆气缸17的另一端均与二号十字轴组4-6铰接，第三上段骨节机构4-3相对于第二上段骨节机构4-2摆动，两个第十二双杆气缸18一端均与二号十字轴组4-6铰接，两个第十二双杆气缸18另一端均与第三上段骨节机构4-3左端铰接，第三上段骨节机构4-3左端通过三号十字轴组4-7与第四上段骨节机构4-4右端相连，两个第十三双杆气缸19一端均与第三上段骨节机构4-3右端铰接，两个第十三双杆气缸19另一端均与三号十字轴组4-7铰接，第四上段骨节机构4-4相对于第三上段骨节机构4-3摆动，两个第十四双杆气缸20一端均与三号十字轴组4-7铰接，两个第十四双杆气缸20的另一端均与第四上段骨节机构4-4左端铰接。

实施例十五：所述第一上段骨节机构4-1包括：一号T型支架4-1-1、二号T型支架4-1-2、一号连接板4-1-3和二号连接板4-1-4，所述一号T型支架4-1-1的下端与二号T型支架4-1-2的下端通过一号连接板4-1-3相连，一号T型支架4-1-1上端垂直设置有两个一号支架安装板4-1-5，一号支架安装板4-1-5之间设置有一号支架转杆4-1-6，第八双杆气缸14另一端与一号支架转杆4-1-6铰接，二号T型支架4-1-2上端垂直设置有两个二号支架安装板4-1-7，两个二号支架安装板4-1-7上端通过二号横板4-1-8相连，一号支架安装板4-1-5与二号横板4-1-8通过一号连接板4-1-3相连，一号连接板4-1-3的左端与一号十字轴组4-5铰接，一号T型支架4-1-1的前后两端与二号T型支架4-1-2的前后两端均通过二号连接板4-1-4相连，二号连接板4-1-4右端与U型过渡架3-1左端通过销轴铰接，二号T型支架4-1-2上设置有两个相互平行的二号支架转杆4-1-9，两个第九双杆气缸15一端分别与两个二号支架转杆4-1-9铰接。

实施例十六：第二上段骨节机构4-2包括：第二一号十字支架4-2-1、第二二号十字支架4-2-2、第二一号连接板4-2-3和第二二号连接板4-2-4，所述第二一号十字支架4-2-1的上下两端分别与第二二号十字支架4-2-2的上下两端通过第二一号连接板4-2-3相连，第二一号连接板4-2-3左端与二号十字轴组4-6铰接，第二一号十字支架4-2-1的前后两端分别与第二二号十字支架4-2-2的前后两端通过第二二号连接板4-2-4相连，第二二号连接板4-2-4右端与一号十字轴组4-5铰接，第二一号十字支架4-2-1竖直杆两侧均设置有第二一号铰接柱4-2-5，两个第十双杆气缸16一端分别与两个第二一号铰接柱4-2-5铰接，第二二号十字支架4-2-2水平杆上设置有两个第二二号铰接柱4-2-6，两个第十一双杆气缸17一端分别与两个第二二号铰接柱4-2-6铰接。

实施例十七：第三上段骨节机构4-3包括：第三一号六边形框架4-3-1、第三二号六边形框架4-3-2、第三十字支架4-3-3、第三横版4-3-4、第三一号铰接柱4-3-5、第三二号铰接柱4-3-6、第三一号铰接块4-3-7和第三二号铰接块4-3-8，所述第三一号六边形框架4-3-1上下两端均通过第三一号连接板4-3-9与第三二号六边形框架4-3-2上下两端相连，第三一号六边形框架4-3-1前后两端均通过第三二号连接板4-3-10与第三二号六边形框架4-3-2前后两端相连，第三十字支架4-3-3四个端点分别与第三一号连接板4-3-9和第三二号连接板4-3-10内壁相连，第三横版4-3-4两端分别于两个第三二号连接板4-3-10内壁相连，第三十字支架4-3-3竖杆两侧均设置有第三一号铰接柱4-3-5，两个第十二双杆气缸18另一端分别于两个第三一号铰接柱4-3-5铰接，第三横版4-3-4上垂直设置有了两个第三二号铰接柱4-3-6，两个第十三双杆气缸19另一端分别与两个第三二号铰接柱4-3-6铰接，第三二号铰接柱4-3-6的轴线与第三一号铰接柱4-3-5轴线相互垂直，第三一号连接板4-3-9左端设置有第三一号铰接块4-3-7，第三一号铰接块4-3-7与三号十字轴组4-7铰接，第三二号连接板4-3-10右端设置有第三二号铰接块4-3-8，第三二号铰接块4-3-8与二号十字轴组4-6铰接。

实施例十八：所述第四上段骨节机构4-4包括：第四一号六边形框架4-4-1、第四二号六边形框架4-4-2、第四十字支架4-4-3、第四一号铰接柱4-4-5和第四二号铰接块4-4-8，所述第四一号六边形框架4-4-1上下两端均通过第四一号连接板4-4-9与第四二号六边形框架4-2-2上下两端相连，第四一号六边形框架4-4-1前后两端均通过第四二号连接板4-4-10与第四二号六边形框架4-2-2前后两端相连，第四十字支架4-4-3四个端点分别与第四一号连接板4-4-9和第四二号连接板4-4-10内壁相连，第四十字支架4-4-3竖杆两侧均设置有第四一号铰接柱4-4-5，两个第十四双杆气缸20的另一端分别于两个第四一号铰接柱4-4-5铰接，第四二号连接板4-4-10右端设置有第四二号铰接块4-4-8，第四二号铰接块4-4-8与三号十字轴组4-7铰接。

实施例十九：所述一号十字轴组4-5包括：一号横杆4-5-1、一号纵轴4-5-2、一号橫摆铰轴4-5-3、一号中间铰接架4-5-4和一号纵摆铰轴4-5-5，所述一号横杆4-5-1两端同轴线设置有一号纵摆铰轴4-5-5，两个第二二号连接板4-2-4右端分别与两个一号纵摆铰轴4-5-5铰接，一号横杆4-5-1中心位置设置有通孔，一号纵轴4-5-2置于一号横杆4-5-1的通孔内，并在其内转动，两个一号连接板4-1-3的左端分别与一号纵轴4-5-2上下两端铰接，一号横杆4-5-1上垂设置有两个一号橫摆铰轴4-5-3，一号橫摆铰轴4-5-3轴线与一号纵轴4-5-2的轴线平行，并分布与一号纵轴4-5-2两侧，两个第九双杆气缸15另一端分别与两个一号橫摆铰轴4-5-3铰接，一号横杆4-5-1的中心位置设有两个一号中间铰接架4-5-4，两个第十双杆气缸16一端分别与两个一号中间铰接架4-5-4铰接。

实施例二十：所述二号十字轴组4-6包括：二号横杆4-6-1、二号纵轴4-6-2、二号橫摆铰轴4-6-3、二号中间铰接架4-6-4和二号纵摆铰轴4-6-5，所述二号横杆4-6-1两端同轴线设置有二号纵摆铰轴4-6-5，两个第三二号铰接块4-3-8分别与两个二号纵摆铰轴4-6-5铰接，二号横杆4-6-1中心位置设置有通孔，二号纵轴4-6-2置于二号横杆4-6-1的通孔内，并在其内转动，两个第二一号连接板4-2-3左端分别与二号纵轴4-6-2上下两端铰接，二号横杆4-6-1上垂设置有两个二号橫摆铰轴4-6-3，二号橫摆铰轴4-6-3轴线与二号纵轴4-6-2的轴线平行，并分布与二号纵轴4-6-2两侧，两个第十一双杆气缸17的另一端分别与两个二号橫摆铰轴4-6-3铰接，二号横杆4-6-1的中心位置设有两个二号中间铰接架4-6-4，两个第十二双杆气缸18一端分别与两个二号中间铰接架4-6-4铰接。

实施例二十一：所述三号十字轴组4-7包括：三号横杆4-7-1、三号纵轴4-7-2、三号橫摆铰轴4-7-3、三号中间铰接架4-7-4和三号纵摆铰轴4-7-5，所述三号横杆4-7-1两端同轴线设置有三号纵摆铰轴4-7-5，两个第四二号铰接块4-4-8分别与两个三号纵摆铰轴4-7-5铰接，三号横杆4-7-1中心位置设置有通孔，三号纵轴4-7-2置于三号横杆4-7-1的通孔内，并在其内转动，两个第三一号铰接块4-3-7左端分别与三号纵轴4-7-2上下两端铰接，三号横杆4-7-1上垂设置有两个三号橫摆铰轴4-7-3，三号橫摆铰轴4-7-3轴线与三号纵轴4-7-2的轴线平行，并分布与三号纵轴4-7-2两侧，两个第十三双杆气缸19另一端分别与两个三号橫摆铰轴4-7-3铰接，三号横杆4-7-1的中心位置设有两个三号中间铰接架4-7-4两个第十四双杆气缸20一端分别与两个三号中间铰接架4-7-4铰接。

工作原理：

当根部骨节机构1固定不动时，

第一双杆气缸7的工作可以实现第一下段骨节机构2-1相对于根部骨节机构1的转动；

第二双杆气缸8的工作可以实现第二下段骨节机构2-2相对于第一下段骨节机构2-1的摆动；

第三双杆气缸9的工作可以实现第三下段骨节机构2-3相对于第二下段骨节机构2-2的摆动；

第四双杆气缸10的工作可以实现中段过渡支架3相对于第三下段骨节机构2-3的转动；

第五双杆气缸11的工作可以实现第一二号骨节2-1-2相对于第一一号骨节2-1-1的摆动；

第六双杆气缸12的工作可以实现第二二号骨节2-2-2相对于第二一号骨节2-2-1的摆动；

第七双杆气缸13的工作可以实现第三二号骨节2-3-2相对于第三一号骨节2-3-1的摆动；

第八双杆气缸14的工作可以实现第一上段骨节机构4-1相对于中段过渡支架3的上下摆动；

第九双杆气缸15的工作可以实现第一上段骨节机构4-1相对于中段过渡支架3的左右摆动；

第十双杆气缸16的工作可以实现第二上段骨节机构4-2相对于第一上段骨节机构4-1的上下摆动；

第十一双杆气缸17的工作可以实现第二上段骨节机构4-2相对于第一上段骨节机构4-1的左右摆动；

第十二双杆气缸18的工作可以实现第三上段骨节机构4-3相对于第二上段骨节机构4-2的上下摆动；

第十三双杆气缸19的工作可以实现第三上段骨节机构4-3相对于第二上段骨节机构4-2的左右摆动；

第十四双杆气缸20的工作可以实现第四上段骨节机构4-4相对于第三上段骨节机构4-3的上下摆动。

Claims (8)

1.一种高仿真机器人的柔性摆动机构，包括：根部骨节总成(1)、下段骨节总成(2)、中段过渡支架(3)和上段骨节总成(4)，其特征在于，

所述根部骨节总成(1)左端通过转轴与下段骨节总成(2)的右端相连，下段骨节总成(2)相对于根部骨节总成(1)转动，下段骨节总成(2)左端通过转轴与中段过渡支架(3)相连，中段过渡支架(3)相对于下段骨节总成(2)转动；

所述中段过渡支架(3)通过销轴与上段骨节总成(4)右端相连，上段骨节总成(4)相对于中段过渡支架(3)摆动。

2.根据权利要求1所述的一种高仿真机器人的柔性摆动机构，其特征在于，所述根部骨节机构(1)包括：U型根部框架(1-1)、转轴安装座(1-2)、根部上连接架(1-3)和根部连接转轴(1-4)，所述U型根部框架(1-1)左端面中心位置处设置有转轴安装座(1-2)，转轴安装座(1-2)通过转轴与下段骨节总成(2)右端相连，U型根部框架(1-1)左端侧壁上设置有根部上连接架(1-3)，根部上连接架(1-3)上垂直设置有两个根部连接转轴(1-4),两个第一双杆气缸(7)一端分别与两个根部连接转轴(1-4)铰接，两个第一双杆气缸(7)的另一端分别与下段骨节总成(2)右端铰接。

3.根据权利要求2所述的一种高仿真机器人的柔性摆动机构，其特征在于，所述下段骨节总成(2)包括：第一下段骨节机构(2-1)、第二下段骨节机构(2-2)和第三下段骨节机构(2-3)，所述第一下段骨节机构(2-1)右端通过转轴与转轴安装座(1-2)相连，第一双杆气缸(7)另一端与第一下段骨节机构(2-1)右端铰接，第一下段骨节机构(2-1)左端通过转轴与第二下段骨节机构(2-2)右端相连，第二下段骨节机构(2-2)相对于第一下段骨节机构(2-1)转动，第二双杆气缸(8)一端与第一下段骨节机构(2-1)左端铰接，第二双杆气缸(8)另一端与第二下段骨节机构(2-2)右端铰接，第二下段骨节机构(2-2)左端通过转轴与第三下段骨节机构(2-3)的右端相连，第三下段骨节机构(2-3)相对于第二下段骨节机构(2-2)转动，第三双杆气缸(9)一端与第二下段骨节机构(2-2)左端铰接，第三双杆气缸(9)另一端与第三下段骨节机构(2-3)右端铰接，第三下段骨节机构(2-3)左端通过周转与中段过渡支架(3)相连，第四双杆气缸(10)一端与第三下段骨节机构(2-3)左端铰接，第四双杆气缸(10)另一端与中段过渡支架(3)铰接。

4.根据权利要求3所述的一种高仿真机器人的柔性摆动机构，其特征在于，所述第一下段骨节机构(2-1)包括：第一一号骨节(2-1-1)和第一二号骨节(2-1-2)，所述第一一号骨节(2-1-1)右端通过转轴与转轴安装座(1-2)相连，第一双杆气缸(7)另一端与第一一号骨节(2-1-1)右端铰接，第一一号骨节(2-1-1)左端通过销轴与第一二号骨节(2-1-2)相连，第一二号骨节(2-1-2)相对于第一一号骨节(2-1-1)摆动，第五双杆气缸(11)一端与第一一号骨节(2-1-1)铰接，第五双杆气缸(11)另一端与第一二号骨节(2-1-2)铰接，第一二号骨节(2-1-2)左端通过转轴与第二下段骨节机构(2-2)相连，第二双杆气缸(8)一端与第一二号骨节(2-1-2)。

5.根据权利要求4所述的一种高仿真机器人的柔性摆动机构，其特征在于，所述第二下段骨节机构(2-2)包括：第二一号骨节(2-2-1)和第二二号骨节(2-2-2)，所述第二一号骨节(2-2-1)右端通过转轴与第一二号骨节(2-1-2)左端相连，第二双杆气缸(8)另一端与第二一号骨节(2-2-1)铰接，第二一号骨节(2-2-1)左端通过销轴与第二二号骨节(2-2-2)右端相连，第二二号骨节(2-2-2)相对于第二一号骨节(2-2-1)摆动，第六双杆气缸(12)一端与第二一号骨节(2-2-1)铰接，第六双杆气缸(12)另一端与第二二号骨节(2-2-2)铰接，第二二号骨节(2-2-2)左端通过转轴与第三下段骨节机构(2-3)右端相连，第三双杆气缸(9)一端与第二二号骨节(2-2-2)铰接。

6.根据权利要求5所述的一种高仿真机器人的柔性摆动机构，其特征在于，所述第三下段骨节机构(2-3)包括：第三一号骨节(2-3-1)和第三二号骨节(2-3-2)，所述第三一号骨节(2-3-1)右端通过转轴与第二二号骨节(2-2-2)左端相连，第三双杆气缸(9)另一端与第三一号骨节(2-3-1)铰接，第三一号骨节(2-3-1)左端通过销轴与第三二号骨节(2-3-2)相连，第三二号骨节(2-3-2)相对于第三一号骨节(2-3-1)摆动，第七双杆气缸(13)一端与第三一号骨节(2-3-1)铰接，第七双杆气缸(13)另一端与第三二号骨节(2-3-2)铰接，第三一号骨节(2-3-1)左端通过转轴与中段过渡支架(3)相连，第四双杆气缸(10)一端与第三二号骨节(2-3-2)铰接。

7.根据权利要求6所述的一种高仿真机器人的柔性摆动机构，其特征在于，所述中段过渡支架(3)包括：U型过渡架(3-1)、顶板(3-2)和过渡铰接板(3-3)，所述U型过渡架(3-1)右端面中心位置通过转轴与第三二号骨节(2-3-2)左端相连，U型过渡架(3-1)左端通过销轴与上段骨节总成(4)右端铰接，U型过渡架(3-1)侧壁上设置有顶板(3-2)，顶板(3-2)上垂直设置有过渡铰接板(3-3)，第八双杆气缸(14)一端与过渡铰接板(3-3)铰接，第八双杆气缸(14)另一端与上段骨节总成(4)铰接，U型过渡架(3-1)开口端外侧壁设置有过度连接杆(3-4)，过度连接杆(3-4)上设置有过度连接转轴(3-5)，第四双杆气缸(10)另一端与过度连接转轴(3-5)铰接。

8.根据权利要求7所述的一种高仿真机器人的柔性摆动机构，其特征在于，所述上段骨节总成(4)包括：第一上段骨节机构(4-1)、第二上段骨节机构(4-2)、第三上段骨节机构(4-3)和第四上段骨节机构(4-4)，所述第一上段骨节机构(4-1)右端与U型过渡架(3-1)左端通过销轴铰接，第八双杆气缸(14)另一端与第一上段骨节机构(4-1)左端铰接，第一上段骨节机构(4-1)左端通过一号十字轴组(4-5)与第二上段骨节机构(4-2)右端相连，两个第九双杆气缸(15)一端均与第一上段骨节机构(4-1)左端铰接，两个第九双杆气缸(15)另一端均与一号十字轴组(4-5)铰接，第二上段骨节机构(4-2)相对于第一上段骨节机构(4-1)摆动，两个第十双杆气缸(16)一端均与一号十字轴组(4-5)铰接，两个第十双杆气缸(16)另一端均与第二上段骨节机构(4-2)左端铰接，第二上段骨节机构(4-2)左端通过二号十字轴组(4-6)与第三上段骨节机构(4-3)右端相连，两个第十一双杆气缸(17)一端均与第二上段骨节机构(4-2)右端铰接，两个第十一双杆气缸(17)的另一端均与二号十字轴组(4-6)铰接，第三上段骨节机构(4-3)相对于第二上段骨节机构(4-2)摆动，两个第十二双杆气缸(18)一端均与二号十字轴组(4-6)铰接，两个第十二双杆气缸(18)另一端均与第三上段骨节机构(4-3)左端铰接，第三上段骨节机构(4-3)左端通过三号十字轴组(4-7)与第四上段骨节机构(4-4)右端相连，两个第十三双杆气缸(19)一端均与第三上段骨节机构(4-3)右端铰接，两个第十三双杆气缸(19)另一端均与三号十字轴组(4-7)铰接，第四上段骨节机构(4-4)相对于第三上段骨节机构(4-3)摆动，两个第十四双杆气缸(20)一端均与三号十字轴组(4-7)铰接，两个第十四双杆气缸(20)的另一端均与第四上段骨节机构(4-4)左端铰接。