[發明專利]穿戴式變構型外肢體機器人

有效

• 申請號: 201811120246.7
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109015605B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 朱延河;張睿;李相龍;趙杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.穿戴式變構型外肢體機器人，其特征在于：包括背部懸掛架（4）、機械手（5）、兩個握把（1）、兩套臂部擺動機構（3）和四套肩部內收外擺機構（2）；

背部懸掛架（4）上左右兩側分別布置有兩套肩部內收外擺機構（2）；

每兩套肩部內收外擺機構（2）連接有一套臂部擺動機構（3），兩套臂部擺動機構（3）對稱設置，每套臂部擺動機構（3）末端安裝有一個握把（1），每個握把（1）上連接有一個機械手（5）；

每套所述臂部擺動機構（3）為雙傳動支鏈，每條傳動支鏈包括肩部傳動輪組、大臂受力桿（32-2）、肘部傳動輪組、小臂受力桿（32-4）、肩部傳動軸（32-5）、肘部傳動軸（32-7）和肩部支座（32-6），大臂受力桿（32-2）為中空結構；

肩部傳動輪組包含兩個電機（32-0）和帶有輪槽的兩個肩部傳動輪（32-1），肘部傳動輪組包含帶有輪槽的兩個肘部傳動輪（32-3），兩個電機（32-0）安裝在肩部支座（32-6）上；

大臂受力桿（32-2）的一端和兩個肩部傳動輪（32-1）安裝在肩部傳動軸（32-5）上，肩部傳動軸（32-5）轉動安裝在肩部支座（32-6）上，肩部支座（32-6）固裝在肩部內收外擺機構（2）上；

小臂受力桿（32-4）的一端和兩個肘部傳動輪（32-3）安裝在肘部傳動軸（32-7）上，肘部傳動軸（32-7）轉動安裝在大臂受力桿（32-2）的另一端；

兩個電機（32-0）、兩個肩部傳動輪（32-1)和兩個肘部傳動輪（32-3）一一對應分成兩組，其中一組的肩部傳動輪（32-1）與肘部傳動輪（32-3）通過穿過大臂受力桿（32-2）及以正繞方式布置在輪槽內的鋼絲繩連接，其中一組的電機（32-0）與肩部傳動輪（32-1）通過鋼絲繩連接；另一組的肩部傳動輪（32-1）與肘部傳動輪（32-3）通過穿過大臂受力桿（32-2）及以反繞方式布置在輪槽內的鋼絲繩連接，另一組的電機（32-0）與肩部傳動輪（32-1）通過鋼絲繩連接；

雙傳動支鏈中的兩個小臂受力桿（32-4）的另一端通過球面副（6）與對應的一個握把（1）的端部連接，該握把（1）上安裝有機械手（5）。

2.根據權利要求1所述穿戴式變構型外肢體機器人，其特征在于：每套所述肩部內收外擺機構（2）包括主動帶輪（2-1）、從動帶輪（2-2）、驅動電機（2-3）、背部連接軸（2-4）和皮帶（2-5）；

主動帶輪（2-1）安裝在驅動電機（2-3）的輸出軸上，驅動電機（2-3）安裝在背部懸掛架（4）上，背部懸掛架（4）上安裝有可旋轉的背部連接軸（2-4），肩部支座（32-6）安裝在背部連接軸（2-4）上，從動帶輪（2-2）安裝在背部連接軸（2-4）上，主動帶輪（2-1）和從動帶輪（2-2）通過皮帶（2-5）傳動。

3.根據權利要求2所述穿戴式變構型外肢體機器人，其特征在于：背部懸掛架（4）包括主體承重板（4-3）、外肢體承重板（4-1）、腰部承重板（4-4）和肩帶；外肢體承重板（4-1）與主體承重板（4-3）連接，主體承重板（4-3）與腰部承重板（4-4）連接，外肢體承重板（4-1）和腰部承重板（4-4）之間連接有能穿戴于背部的肩帶。

4.根據權利要求3所述穿戴式變構型外肢體機器人，其特征在于：所述大臂受力桿（32-2）和小臂受力桿（32-4）均為碳纖維管。