[實(shí)用新型]360度多自由度仿人氣動(dòng)肌肉機(jī)械手

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520229059.8
• 申請(qǐng)日: 2015-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN204725494U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金英子;毛文波;向新賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/10
• 分類號(hào): B25J9/10;B25J15/10;B25J9/20;B25J17/02
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新

1.一種360度多自由度仿人氣動(dòng)肌肉機(jī)械手，包括機(jī)械手機(jī)構(gòu)以及為機(jī)械手機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力且由氣路控制系統(tǒng)控制的人工氣動(dòng)肌肉系統(tǒng)；其特征在于：

所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)包括可活動(dòng)地定位在固定支架(1)上的旋轉(zhuǎn)支架(7)、通過肩關(guān)節(jié)(8)可活動(dòng)地定位在旋轉(zhuǎn)支架上的機(jī)械大臂(9)、通過肘關(guān)節(jié)(6)可活動(dòng)地定位在機(jī)械大臂上的機(jī)械小臂(11)、通過腕關(guān)節(jié)(13)可活動(dòng)地定位在機(jī)械小臂上且?guī)в惺终频氖?18)以及可活動(dòng)地并聯(lián)定位在手掌上的五個(gè)手指；

所述人工氣動(dòng)肌肉系統(tǒng)包括通過鋼絲繩驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支架的若干個(gè)第二氣動(dòng)人工肌肉(5)、通過鋼絲繩驅(qū)動(dòng)肩關(guān)節(jié)的若干個(gè)第一氣動(dòng)人工肌肉(2)、通過鋼絲繩驅(qū)動(dòng)肘關(guān)節(jié)的若干個(gè)第五氣動(dòng)人工肌肉(4)、通過鋼絲繩驅(qū)動(dòng)腕關(guān)節(jié)的若干個(gè)第三氣動(dòng)人工肌肉(10)以及通過鋼絲繩驅(qū)動(dòng)五個(gè)手指的若干個(gè)第四氣動(dòng)人工肌肉(15)；以使機(jī)械臂上可以實(shí)現(xiàn)多自由度的運(yùn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的360度多自由度仿人氣動(dòng)肌肉機(jī)械手，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)支架的下端固定著旋轉(zhuǎn)圓盤(3)，上端安裝著帶有滑輪的肩關(guān)節(jié)；所述機(jī)械大臂的一端連接在肩關(guān)節(jié)上；

所述第二氣動(dòng)人工肌肉的一端定位在固定支架上，另一端連接的鋼絲繩(50)分別繞過導(dǎo)索架(19)以及旋轉(zhuǎn)圓盤后再與另一第二氣動(dòng)人工肌肉的一端連接，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械手繞豎直軸線的360度運(yùn)動(dòng)；

所述第一氣動(dòng)人工肌肉的一端固定在旋轉(zhuǎn)支架上，另一端連接的鋼絲繩(49)通過旋轉(zhuǎn)支架上的導(dǎo)絲孔，繞過肩關(guān)節(jié)滑輪(20)后與另一第一氣動(dòng)人工肌肉的一端連接，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械大臂繞肩關(guān)節(jié)滑輪軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的360度多自由度仿人氣動(dòng)肌肉機(jī)械手，其特征在于：所述機(jī)械大臂的另一端與肘關(guān)節(jié)相連；

所述第五氣動(dòng)人工肌肉一端固定在旋轉(zhuǎn)支架上，另一端連接的鋼絲繩(48)通過旋轉(zhuǎn)支架上的導(dǎo)絲孔，繞過肘關(guān)節(jié)滑輪(21)后與另一第五氣動(dòng)人工肌肉的一端連接，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械小臂繞肘關(guān)節(jié)滑輪軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的360度多自由度仿人氣動(dòng)肌肉機(jī)械手，其特征在于：所述機(jī)械小臂一端通過小臂右盤(65)與肘關(guān)節(jié)相連，另一端與腕關(guān)節(jié)相連；所述若干第三氣動(dòng)人工肌肉(10)的一端固定在小臂右盤上，另一端連接的鋼絲繩分別繞過腕關(guān)節(jié)的兩個(gè)滑輪(22、23)后再與另一第三氣動(dòng)人工肌肉的一端連接，以實(shí)現(xiàn)手的旋轉(zhuǎn)和抬伸運(yùn)動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的360度多自由度仿人氣動(dòng)肌肉機(jī)械手，其特征在于：所述手通過第一支撐架(A)定位在連接腕關(guān)節(jié)的圓盤架(14)上；所述若干第四氣動(dòng)人工肌肉的一端固定在該圓盤架上，另一端均連接一驅(qū)動(dòng)手指的鋼絲繩。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的360度多自由度仿人氣動(dòng)肌肉機(jī)械手，其特征在于：所述五個(gè)手指中的小拇指(25)、無名指(26)、中指(27)、食指(28)，均由若干個(gè)指節(jié)分別通過一手指軸相互軸線平行地依次鉸接形成，并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地并聯(lián)鉸接在手掌上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的360度多自由度仿人氣動(dòng)肌肉機(jī)械手，其特征在于：所述五個(gè)手指中的大拇指(29)，由若干個(gè)指節(jié)分別通過一大拇指軸相互軸線平行地依次鉸接形成；該大拇指又通過十字軸(40)可轉(zhuǎn)動(dòng)地定位在手掌上；所述十字軸中的一個(gè)軸線與四個(gè)手指中的鉸接軸線垂直。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的360度多自由度仿人氣動(dòng)肌肉機(jī)械手，其特征在于：所述指節(jié)的鉸接端中，每個(gè)鉸接端均定位一滑輪，每一滑輪上均纏繞一鋼絲繩，該鋼絲繩的兩端分別穿越各指節(jié)中的導(dǎo)絲孔、手掌上的導(dǎo)向輪以及圓盤?架后再分別與兩個(gè)第四人工肌肉連接；以實(shí)現(xiàn)手指的人工模擬運(yùn)動(dòng)。