[實(shí)用新型]四自由度仿人按摩機(jī)器人手臂

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120055813.2
• 申請(qǐng)日: 2011-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN201996802U
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王占禮;張邦成;龐在祥;李靜;呂天山;毛志陽;陳延偉;姜大偉;蔡赟;柳虹亮;韓躍營;王南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長春工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61H7/00
• 分類號(hào): A61H7/00
• 代理公司: 吉林長春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人，特別是指針對(duì)老年人腰腿疼痛進(jìn)行按摩的設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著老年人年齡的增長，人體組織器官功能將會(huì)發(fā)生相應(yīng)的退化，特別是肌肉組織功能退化，將引發(fā)腰腿疼痛和行動(dòng)不便等老年癥狀，從而影響了老年人的生活質(zhì)量。

老年性腰腿痛已經(jīng)成為骨科門診中的常見病、多發(fā)病，其患者約占就診總?cè)藬?shù)的25%。據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，其發(fā)病率在60～69歲的老年人中約為41.03%，在70～79歲的老年人中約為32.19%，在80歲以上的老年人中約為26.78%。

我國已進(jìn)入老齡化社會(huì)，且正處于快速老齡化的階段。2004年底，中國60歲及以上老年人口為1.43億，目前中國60歲及以上老年人口已經(jīng)超過1.49億，占總?cè)丝诘?1%以上。2014年將達(dá)到2億，2020年，中國的老年人口將達(dá)到2.48億人，老齡化水平將達(dá)到17.17%。2026年將達(dá)到3億，2037年超過4億，2051年達(dá)到最大值，老齡化水平將超過30%以上，之后一直維持在3億--4億的規(guī)模。如此巨大的老齡人口，將是對(duì)未來社會(huì)老年人生活保障與疾病治療系統(tǒng)的嚴(yán)峻考驗(yàn)，也為服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展帶來了巨大的機(jī)遇。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種四自由度仿人按摩機(jī)器人手臂，該手臂可以模仿人的手臂功能進(jìn)行各種各樣的操作，完成腕部擺動(dòng)、肘部回轉(zhuǎn)、大臂擺動(dòng)等動(dòng)作，并通過雙手臂的合作與協(xié)調(diào)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)一定的按摩功能。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：肩部關(guān)節(jié)和肘部關(guān)節(jié)通過大臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接，肘部關(guān)節(jié)和腕部關(guān)節(jié)通過小臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接，各關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)副和擺動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)分別由一臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

本實(shí)用新型肩部關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)是：大臂旋轉(zhuǎn)軸與大臂支架連接，大臂小軸與大臂支架連接，大臂墊圈套在大臂旋轉(zhuǎn)軸上，大臂與大臂旋轉(zhuǎn)軸和大臂小軸連接形成肩部關(guān)節(jié)的擺動(dòng)副，大臂旋轉(zhuǎn)軸端蓋與大臂旋轉(zhuǎn)軸和大臂固定連接，大臂軸承壓蓋Ⅰ、大臂軸承壓蓋Ⅱ都固定在大臂支架上。

本實(shí)用新型肘部關(guān)節(jié)：深溝球軸承套在肘部旋轉(zhuǎn)軸上并安裝在大臂里使肘部旋轉(zhuǎn)軸與大臂連接，肘部軸承端部壓蓋固定在肘部旋轉(zhuǎn)軸上，大臂連接軸壓蓋固定在大臂上，小臂與肘部旋轉(zhuǎn)軸固定連接，肘部旋轉(zhuǎn)電機(jī)支架固定在大臂里，肘部旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝固定在肘部旋轉(zhuǎn)電機(jī)支架上，肘部電機(jī)套固定在肘部旋轉(zhuǎn)軸上。

本實(shí)用新型腕部關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)是：角接觸球軸承套在腕部主動(dòng)齒輪軸上并安裝在腕部軸承座里、使腕部主動(dòng)齒輪軸與腕部軸承座連接，軸套Ⅰ、軸套Ⅱ套在腕部主動(dòng)齒輪軸上，并通過固定套將腕部主動(dòng)齒輪軸固定住，腕部軸承調(diào)整墊套在腕部軸承座上，腕部軸承座與腕部從動(dòng)軸支架連接固定，腕部從動(dòng)齒輪與腕部主動(dòng)齒輪軸上的齒輪齒合，腕部從動(dòng)齒輪安裝在腕部從動(dòng)軸隔套上，腕部從動(dòng)軸隔套固定且套在腕部從動(dòng)軸上，腕部從動(dòng)軸安裝在腕部從動(dòng)軸支架上，腕部法蘭盤與腕部從動(dòng)軸連接，腕部軸承蓋固定在腕部法蘭盤上，腕部擋板、腕部調(diào)整墊通過螺栓固定在腕部從動(dòng)軸上，腕部電機(jī)座與腕部軸承座連接固定，腕部電機(jī)固定在腕部電機(jī)座上、通過鍵帶動(dòng)腕部從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)形成腕部關(guān)節(jié)擺動(dòng)副，小臂與腕部軸承座固定連接。

本實(shí)用新型的肩關(guān)節(jié)有一個(gè)自由度：電機(jī)通過鍵連接帶動(dòng)大臂繞大臂旋轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)，運(yùn)動(dòng)范圍????????????????????????????????????????????????；肘部關(guān)有一個(gè)自由度：電機(jī)通過鍵連接帶動(dòng)小臂繞手臂縱軸線回轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)范圍；腕部關(guān)節(jié)有一個(gè)自由度：電機(jī)通過齒輪副傳動(dòng)帶動(dòng)腕部繞腕部從動(dòng)軸擺動(dòng)，運(yùn)動(dòng)范圍。本實(shí)用新型可左右對(duì)稱安裝于機(jī)器人身體上，其雙臂在計(jì)算機(jī)控制下可協(xié)調(diào)動(dòng)作，相互配合。手臂采用四自由度仿人結(jié)構(gòu)，長度與人臂相仿。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡捷緊湊、體積小、重量輕，各關(guān)節(jié)連接可靠，拆卸方便，電機(jī)線、傳感器線內(nèi)置，傳動(dòng)關(guān)系簡單明了；手臂具有四自由度的特點(diǎn)，手臂運(yùn)動(dòng)范圍大、靈活；安全性強(qiáng)、可達(dá)性強(qiáng)、雙手協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)靈活，應(yīng)用范圍廣；作業(yè)手臂能耗低，采用直流24V供電；單個(gè)按摩手臂最大抓取重量大。

附圖說明：

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是本實(shí)用新型肩部關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3是本實(shí)用新型肘關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖4是本實(shí)用新型腕部關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

參閱圖1，肩部關(guān)節(jié)1和肘部關(guān)節(jié)3通過大臂2轉(zhuǎn)動(dòng)連接，肘部關(guān)節(jié)3和腕部關(guān)節(jié)5通過小臂4轉(zhuǎn)動(dòng)連接，各關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)副和擺動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)分別由一臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。