[發明專利]一種機器人手臂

在審

• 申請號: 201710861859.5
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107650118A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 羅之洪;夏燁;曾嘉想;羅強
• 申請（專利權）人: 廣州市華科爾科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J18/00;B25J17/00;A63H13/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 鄭永泉,邱奕才

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體涉及一種機器人手臂。

背景技術

機器人（Robot）是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。隨著機器人行業的迅猛發展，出現了許多取代人類工作的機器人，例如在生產業、建筑業，或是危險的工作等行業。目前我國涉及機器人生產的企業已超過800家，但是，其中200多家是機器人本體制造企業，大部分以組裝和代加工為主，處于產業鏈低端，產業集中度低、總體規模小。各地還出現了40多個以發展機器人為主的產業園區。

小型機器人，特別是格斗型機器人，是目前非常熱門的機器人類型，也有多種針對不同類型格斗機器人的比賽，激發了研發人員的興趣，也打開了一個新的市場。隨著科技的發展，越來越多的企業公司進入格斗機器人領域，各類格斗機器人產品功能推陳出新，十分豐富。且隨著人工智能技術與互聯網的發展，以語音互動、人臉識別、App互聯等為主的多功能機器人逐漸進入大家的視線。

由于手臂在機器人格斗過程中起到非常重要的作用，手部關節的靈活性可對機器人格斗的勝負起決定性的作用，且手臂的設計可以增加武器設備、激光設備等元素，豐富了機器人格斗的樂趣，也使機器人格斗類型多樣化，因此機器人手臂的設計及靈活度非常重要。然而市面上現有的機器人玩具只能完成簡單的運動，無法實現多樣的游戲功能。而且現有的玩具機器人自由度少、動作協調性差、運動精度低等缺陷，無法達到擬人態動作，難以滿足目前的市場需求。針對機器人手臂，目前小型機器人在手臂的設計方面，手臂活動不夠靈活，關節伸曲不便，使得機器人在格斗過程中無法帶來更好的用戶體驗。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種機器人手臂。

為實現上述目的，本發明提供一種機器人手臂，設置在機器人主體上，機器人主體包括前/后面和左/右兩側面，所述機器人主體包括頭部、軀干部、手臂以及腿部；所述手臂包括依次連接的第一關節、肩部、第二關節、后臂、第三關節、前臂、第四關節以及手部，所述肩部通過第一關節與機器人主體連接，所述后臂通過第二關節與肩部連接，所述前臂通過第三關節與后臂連接，所述手部通過第四關節與前臂連接，所述前臂和后臂形成手臂軸線，

所述肩部基于第一關節相對于機器人主體轉動，轉動平面平行于機器人主體側面；

所述后臂基于第二關節相對于肩部擺動，擺動方向包括朝向機器人主體和遠離機器人主體兩個方向；

所述前臂基于第三關節相對于后臂轉動，轉動方向為繞所述手臂軸線轉動；

所述手部基于第四關節相對于前臂擺動，擺動軸垂直手臂軸線。

所述機器人主體為機器人手臂外其他部位的總稱，所述機器人主體可根據不同的需要進行設計，對于格斗型機器人，可在機器人頭部設置類似人類眼睛的攝像頭，通過攝像頭傳達的圖像，觀察對方的攻擊進程，從而分析自身的應對方式，增加格斗趣味性。本發明機器人手臂類似于人類手臂，包括四個部分，肩部、后臂、前臂和手部，每個部分都通過關節連接。機器人主體包括前后面和兩側面，類似于人體的胸部、背部以及身體的兩側面，其中手臂安裝在側面，為了更好的理解手臂的轉動方向，定義機器人前后面為一個平面，兩側面為另一個平面，兩個平面相互垂直，另外機器人手臂的前臂和后臂連接成一個軸，形成手臂軸向。

所述第一關節的一端與肩部固定，另一端與機器人主體轉動連接，使得肩部能夠基于第一關節相對于機器人主體轉動，轉動平面平行于機器人主體側面；并且肩部能夠帶動肩部下端的后臂、前臂以及手部一起運動，類似人手臂，實現機器人整個手臂的前后擺動，形成以第一關節為圓心手臂長度為半徑的圓形活動范圍。

所述第二關節兩端連接在肩部的前后面對稱位置處，使得后臂能夠基于第二關節相對于肩部擺動，擺動方向包括朝向機器人主體和遠離機器人主體，同時后臂能夠帶動前臂和手部一起運動，形成以第二關節為圓心，以后臂、前臂和手部長度為直徑的四分之一的圓形活動范圍。

所述第三關節一端連接后臂，一端連接前臂，使得所述前臂基于第三關節相對于后臂轉動，轉動方向為繞所述手臂軸線轉動，并能夠帶動手部一起運動。形成以第三關節為中心，以手部所持武器為半徑的圓形活動范圍。

所述第四關節兩端設置在前臂左右對稱位置上，使得所述手部能夠沿前臂前后擺動。通過四個關節的設置，使得機器人手臂能夠多方向、多關節點運動，增加了機器人手臂的靈活度，使得機器人在格斗過程中能夠實現多個方向、多個角度的攻擊。