CN220362581U - 一种柔性仿人机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械手技术领域，具体涉及一种柔性仿人机械臂，包括机械手和手臂组件；手臂组件包括底部平台、六个底部万向节、六个第一液压缸、六个顶部万向节、顶部平台和手臂机构；底部平台用于安装在机器人躯体上，顶部平台用于安装手臂机构，底部平台、顶部平台、六个底部万向节、六个顶部万向节和六个第一液压缸组成了一个六自由度并联结构，通过分开控制六个第一液压缸的伸缩，使得顶部平台呈现丰富的运动姿态，实现柔性的运动特性，同时满足手臂机构的灵活性与中等负载需求，这种结构由于其高自由度的特点，配合六个第一液压缸，控制非常精准，从而解决了现有的机械臂无法满足柔性控制的问题。

Description

一种柔性仿人机械臂

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，尤其涉及一种柔性仿人机械臂。

背景技术

机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性，已在工业装配、安全防爆等领域得到广泛应用。

现有技术的机械臂大多是工业用途的5自由度机械臂，只是为了完成工作指标而优化其性能而设计，因此用于人形机器人并不合适，且已有的人形机械臂是以工业机械臂为参照的设计的，不符合人类手臂的结构特性与运动特性，无法满足柔性控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种柔性仿人机械臂，旨在解决现有的机械臂无法满足柔性控制的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种柔性仿人机械臂，包括机械手和手臂组件；

所述手臂组件包括底部平台、六个底部万向节、六个第一液压缸、六个顶部万向节、顶部平台和手臂机构；六个所述底部万向节分别与所述底部平台固定连接，并分别位于所述底部平台一侧；六个所述第一液压缸分别与六个所述底部万向节固定连接，并分别位于六个所述底部万向节一侧；六个所述顶部万向节分别与六个所述第一液压缸的输出端固定连接，并分别位于六个所述第一液压缸一侧；所述顶部平台分别与六个所述顶部万向节固定连接，并位于六个所述顶部万向节一侧；所述手臂机构设置在所述顶部平台一侧；所述机械手设置在所述手臂机构一侧。

其中，所述手臂机构包括大臂、两个肘关节、小臂、第一轴、第二轴、第一滑轮、第二滑轮和两个钢绳；所述大臂与所述顶部平台固定连接，并位于所述顶部平台一侧；两个所述肘关节分别与所述大臂转动连接，并分别位于所述大臂侧边；所述小臂分别与两个所述肘关节固定连接，并位于两个所述肘关节之间；所述第一轴分别与两个所述肘关节固定连接，并穿过所述大臂；所述第二轴分别与两个所述肘关节转动连接，并分别穿过所述小臂；所述第一滑轮与所述第一轴固定连接，并被所述第一轴贯穿；所述第二滑轮与所述第二轴固定连接，并被所述第二轴贯穿；两个所述钢绳分别与所述第一滑轮固定连接，并套设在所述第一滑轮与所述第二滑轮上。

其中，所述手臂机构还包括第二液压缸；所述第二液压缸与所述顶部平台固定连接，并位于所述大臂内部；所述第二液压缸的输出端分别与两个所述钢绳固定连接。

其中，所述手臂机构还包括五个第三液压缸；五个所述第三液压缸分别与所述小臂固定连接，并分别位于所述小臂内部。

本实用新型的一种柔性仿人机械臂，所述底部平台用于安装在机器人躯体上，所述顶部平台用于安装所述手臂机构，所述手臂机构用于控制所述机械手的移动，所述底部万向节通过螺栓安装在所述底部平台上，所述顶部万向节通过螺栓安装在所述顶部平台上，所述底部平台、所述顶部平台、六个所述底部万向节、六个所述顶部万向节和六个所述第一液压缸组成了一个六自由度并联结构，通过分开控制六个所述第一液压缸的伸缩，使得顶部平台呈现丰富的运动姿态，实现柔性的运动特性，同时满足所述手臂机构的灵活性与中等负载需求，这种结构由于其高自由度的特点，配合六个所述第一液压缸，控制非常精准，从而解决了现有的机械臂无法满足柔性控制的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型的的一种柔性仿人机械臂的整体的结构示意图。

图2是本实用新型的顶部平台与手臂机构的结构示意图。

图3是本实用新型的手臂机构不包括大臂和小臂的结构示意图。

101-机械手、102-手臂组件、103-底部平台、104-底部万向节、105-第一液压缸、106-顶部万向节、107-顶部平台、108-手臂机构、109-大臂、110-肘关节、111-小臂、112-第一轴、113-第二轴、114-第一滑轮、115-第二滑轮、116-钢绳、117-第二液压缸、118-第三液压缸。

具体实施方式

请参阅图1-图3，其中，图1是本实用新型的的一种柔性仿人机械臂的整体的结构示意图，图2是本实用新型的顶部平台与手臂机构的结构示意图，图3是本实用新型的手臂机构不包括大臂和小臂的结构示意图。

本实用新型提供一种柔性仿人机械臂：包括机械手101和手臂组件102；所述手臂组件102包括底部平台103、六个底部万向节104、六个第一液压缸105、六个顶部万向节106、顶部平台107和手臂机构108；所述手臂机构108包括大臂109、两个肘关节110、小臂111、第一轴112、第二轴113、第一滑轮114、第二滑轮115、两个钢绳116、第二液压缸117和第三液压缸118。通过前述方案解决了现有的机械臂无法满足柔性控制的问题。

针对本具体实施方式，所述机械手101为现有技术，用于抓取物品。

其中，六个所述底部万向节104分别与所述底部平台103固定连接，并分别位于所述底部平台103一侧；六个所述第一液压缸105分别与六个所述底部万向节104固定连接，并分别位于六个所述底部万向节104一侧；六个所述顶部万向节106分别与六个所述第一液压缸105的输出端固定连接，并分别位于六个所述第一液压缸105一侧；所述顶部平台107分别与六个所述顶部万向节106固定连接，并位于六个所述顶部万向节106一侧；所述手臂机构108设置在所述顶部平台107一侧；所述机械手101设置在所述手臂机构108一侧。所述底部平台103用于安装在机器人躯体上，所述顶部平台107用于安装所述手臂机构108，所述手臂机构108用于控制所述机械手101的移动，所述底部万向节104通过螺栓安装在所述底部平台103上，所述顶部万向节106通过螺栓安装在所述顶部平台107上，所述底部平台103、所述顶部平台107、六个所述底部万向节104、六个所述顶部万向节106和六个所述第一液压缸105组成了一个六自由度并联结构，通过分开控制六个所述第一液压缸105的伸缩，使得顶部平台107呈现丰富的运动姿态，实现柔性的运动特性，同时满足所述手臂机构108的灵活性与中等负载需求，这种结构由于其高自由度的特点，配合六个所述第一液压缸105，控制非常精准，从而解决了现有的机械臂无法满足柔性控制的问题。

其次，所述大臂109与所述顶部平台107固定连接，并位于所述顶部平台107一侧；两个所述肘关节110分别与所述大臂109转动连接，并分别位于所述大臂109侧边；所述小臂111分别与两个所述肘关节110固定连接，并位于两个所述肘关节110之间；所述第一轴112分别与两个所述肘关节110固定连接，并穿过所述大臂109；所述第二轴113分别与两个所述肘关节110转动连接，并分别穿过所述小臂111；所述第一滑轮114与所述第一轴112固定连接，并被所述第一轴112贯穿；所述第二滑轮115与所述第二轴113固定连接，并被所述第二轴113贯穿；两个所述钢绳116分别与所述第一滑轮114固定连接，并套设在所述第一滑轮114与所述第二滑轮115上。所述大臂109固定在所述顶部平台107一侧，拉动两个所述钢绳116，带动所述第一滑轮114和所述第二滑轮115旋转，所述第一滑轮114带动所述第一轴112，所述第一轴112带动两个所述肘关节110，两个所述肘关节110带动所述小臂111内摆。

同时，所述第二液压缸117与所述顶部平台107固定连接，并位于所述大臂109内部；所述第二液压缸117的输出端分别与两个所述钢绳116固定连接。所述第二液压缸117用于拉动两个所述钢绳116。

另外，五个所述第三液压缸118分别与所述小臂111固定连接，并分别位于所述小臂111内部。所述第三液压缸118用于给所述机械手101的抓取动作提供动力。

本实用新型所述的一种柔性仿人机械臂，所述底部平台103用于安装在机器人躯体上，所述顶部平台107用于安装所述手臂机构108，所述手臂机构108用于控制所述机械手101的移动，所述底部万向节104通过螺栓安装在所述底部平台103上，所述顶部万向节106通过螺栓安装在所述顶部平台107上，所述底部平台103、所述顶部平台107、六个所述底部万向节104、六个所述顶部万向节106和六个所述第一液压缸105组成了一个六自由度并联结构，通过分开控制六个所述第一液压缸105的伸缩，使得顶部平台107呈现丰富的运动姿态，实现柔性的运动特性，同时满足所述手臂机构108的灵活性与中等负载需求，这种结构由于其高自由度的特点，配合六个所述第一液压缸105，控制非常精准，从而解决了现有的机械臂无法满足柔性控制的问题；所述第二液压缸117拉动两个所述钢绳116；带动所述第一滑轮114和所述第二滑轮115旋转，所述第一滑轮114带动所述第一轴112，所述第一轴112带动两个所述肘关节110，两个所述肘关节110带动所述小臂111内摆；需要注意的是所述第一轴112的两端与所述第二轴113的两端均有端盖。

以上所揭露的仅为本申请一种或多种较佳实施例而已，不能以此来限定本申请之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种柔性仿人机械臂，包括机械手，其特征在于，

还包括手臂组件；

所述手臂组件包括底部平台、六个底部万向节、六个第一液压缸、六个顶部万向节、顶部平台和手臂机构；

六个所述底部万向节分别与所述底部平台固定连接，并分别位于所述底部平台一侧；六个所述第一液压缸分别与六个所述底部万向节固定连接，并分别位于六个所述底部万向节一侧；六个所述顶部万向节分别与六个所述第一液压缸的输出端固定连接，并分别位于六个所述第一液压缸一侧；所述顶部平台分别与六个所述顶部万向节固定连接，并位于六个所述顶部万向节一侧；所述手臂机构设置在所述顶部平台一侧；所述机械手设置在所述手臂机构一侧。

2.如权利要求1所述的一种柔性仿人机械臂，其特征在于，

所述手臂机构包括大臂、两个肘关节、小臂、第一轴、第二轴、第一滑轮、第二滑轮和两个钢绳；所述大臂与所述顶部平台固定连接，并位于所述顶部平台一侧；两个所述肘关节分别与所述大臂转动连接，并分别位于所述大臂侧边；所述小臂分别与两个所述肘关节固定连接，并位于两个所述肘关节之间；所述第一轴分别与两个所述肘关节固定连接，并穿过所述大臂；所述第二轴分别与两个所述肘关节转动连接，并分别穿过所述小臂；所述第一滑轮与所述第一轴固定连接，并被所述第一轴贯穿；所述第二滑轮与所述第二轴固定连接，并被所述第二轴贯穿；两个所述钢绳分别与所述第一滑轮固定连接，并套设在所述第一滑轮与所述第二滑轮上。

3.如权利要求2所述的一种柔性仿人机械臂，其特征在于，

所述手臂机构还包括第二液压缸；所述第二液压缸与所述顶部平台固定连接，并位于所述大臂内部；所述第二液压缸的输出端分别与两个所述钢绳固定连接。

4.如权利要求3所述的一种柔性仿人机械臂，其特征在于，

所述手臂机构还包括五个第三液压缸；五个所述第三液压缸分别与所述小臂固定连接，并分别位于所述小臂内部。