[實(shí)用新型]多關(guān)節(jié)仿人彈琴機(jī)器人手臂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420161441.5
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN203738813U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜大偉;劉溢泉;梁偉;趙俊鵬;王帥國;李張寶;張翔宇;趙云;田書壯;秦琪
• 申請（專利權(quán)）人: 長春工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25J18/00
• 分類號: B25J18/00;B25J17/02;B25J11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型為多關(guān)節(jié)仿人彈奏機(jī)器人手臂，特別是針對彈奏鋼琴的設(shè)備，屬于服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域娛樂服務(wù)設(shè)備。

背景技術(shù)：

在考慮國內(nèi)研究現(xiàn)狀我們可以發(fā)現(xiàn)，仿人演奏機(jī)器人研究還沒有實(shí)現(xiàn)多種手法的機(jī)器人構(gòu)型研究，沒有針對指定位置進(jìn)行識別和精確定位的功能，為了克服以上種種缺點(diǎn)，實(shí)用新型了該多關(guān)節(jié)仿人彈琴機(jī)器人手臂。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型提供一種仿人彈琴機(jī)器人手臂，該手臂由肩部關(guān)節(jié)1、大臂2、肘部關(guān)節(jié)3、小臂4、腕部關(guān)節(jié)5組成；大臂2連接在肩部關(guān)節(jié)1和肘部關(guān)節(jié)3之間，小臂4連接在肘部關(guān)節(jié)3和腕部關(guān)節(jié)5之間；肩部關(guān)節(jié)1、肘部關(guān)節(jié)3具有擺動副，腕部關(guān)節(jié)5具有回轉(zhuǎn)副。各關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)副和擺動副分別由一臺步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。該多關(guān)節(jié)仿人彈琴機(jī)器人手臂的肩關(guān)節(jié)有一個自由度：電動機(jī)通過聯(lián)軸器帶動大臂I軸擺動（運(yùn)動范圍-800——+800）；肘部關(guān)節(jié)有一個自由度：電動機(jī)通過齒輪副傳動帶動小臂繞手臂縱軸線擺動（運(yùn)動范圍-350——+350）；腕部關(guān)節(jié)有一個自由度：電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動法蘭盤，帶動彈琴手繞手臂縱長軸線回轉(zhuǎn)（運(yùn)動范圍-900——+900）。本實(shí)用新型的多關(guān)節(jié)仿人彈琴機(jī)器人手臂，可以模仿人的手臂功能進(jìn)行各種各樣的操作，完成腕部回轉(zhuǎn)、肘部俯仰、大臂俯仰等動作，并通過雙手臂的合作與協(xié)調(diào)動作實(shí)現(xiàn)一定的演奏效果。該手臂可以左右對稱安裝于機(jī)器人身體上，其雙臂在計(jì)算機(jī)控制下可協(xié)調(diào)動作，相互配合。手臂采用3自由度仿人結(jié)構(gòu)，長度與人臂相仿。該機(jī)器人手臂機(jī)械結(jié)構(gòu)簡捷緊湊、體積小、重量輕，各關(guān)節(jié)連接可靠并采用模塊化設(shè)計(jì)，拆卸方便，電機(jī)線、傳感器線內(nèi)置，傳動關(guān)系簡單明了；手臂運(yùn)動范圍大、靈活；安全性強(qiáng)、可達(dá)性強(qiáng)、雙手協(xié)調(diào)運(yùn)動靈活，應(yīng)用范圍廣；作業(yè)手臂能耗低，采用直流24V供電。

附圖說明：

圖1多關(guān)節(jié)仿人彈琴機(jī)器人手臂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2肩部關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3肘關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4腕部關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

具體實(shí)施方式一：參閱圖1，本實(shí)施方式的機(jī)器人手臂由具有一個擺動副的肩關(guān)節(jié)1、具有一個擺動副的肘部關(guān)節(jié)3、具有一個回轉(zhuǎn)副的腕部關(guān)節(jié)5、連接在肩部關(guān)節(jié)1和肘部關(guān)節(jié)3之間的大臂2、連接在肘部關(guān)節(jié)3和腕部關(guān)節(jié)5之間的小臂4。

具體實(shí)施方式二：參閱圖2，第一電機(jī)101與臂板102固定連接，臂板102與肩部電機(jī)座103連接，肩部電機(jī)座103與肩部支架104連接，肩部旋轉(zhuǎn)軸105與肩部支架104連接，肩部連接軸106與肩部支架104連接，肩部軸承壓蓋107與肩部支架104固定連接，肩部旋轉(zhuǎn)軸端蓋108與肩部旋轉(zhuǎn)軸105固定，連接形成肩部關(guān)節(jié)1的擺動。大臂支架2與肩部旋轉(zhuǎn)軸105、肩部連接軸106固定連接。

具體實(shí)施方式三：參閱圖3，大臂支架2與肘部俯仰軸承座301固定連接，第二電機(jī)302通過鍵303與主動齒輪304連接，齒輪軸軸承305套在主動齒輪軸306上，主動齒輪304與從動齒輪307相嚙合，從動齒輪套308套在肘部擺動軸309上通過螺母固定連接，軸承壓蓋310與小臂4固定連接，螺釘311與肘部擺動軸309固定連接，軸承壓蓋312與小臂4固定連接，擺動軸309與小臂4形成固定連接。

具體實(shí)施方式四：參閱圖4，小臂4與第三電機(jī)座501連接，第三電機(jī)502通過聯(lián)軸器503與法蘭盤504連接，法蘭盤504與彈琴手相連，彈琴手與法蘭盤一起回轉(zhuǎn)，以上各電機(jī)均為步進(jìn)電機(jī)。