[實(shí)用新型]一種仿生柔性機(jī)械臂

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820776460.7
• 申請(qǐng)日: 2018-05-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208289885U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張姍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 棗莊學(xué)院
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 楊陽(yáng)

本實(shí)用新型提供了一種仿生柔性機(jī)械臂，屬于機(jī)械臂技術(shù)領(lǐng)域，包括底座、舵機(jī)、線軸和拉繩，所述的底座中舵機(jī)的輸出端與線軸相連接，底座中心處充氣泵的出氣孔與母連接頭相連通，母連接頭與公連接頭相連接，關(guān)節(jié)之間通過(guò)萬(wàn)向節(jié)相連接，關(guān)節(jié)端面之間通過(guò)波紋管封閉連接，內(nèi)部中心軸處設(shè)有彈簧，關(guān)節(jié)端面的上表面上設(shè)有壓力傳感器和排氣閥，所述的排氣閥為電磁控制閥，并于控制器相連接。本實(shí)用新型的有益效果為：基于人體脊椎的結(jié)構(gòu)，利用彈簧作為中間支撐骨骼，充氣式的氣囊為柔性肌肉，不僅能夠自由彎曲，還能根據(jù)需要進(jìn)行伸縮，可以方便用于抓取、環(huán)抱及遞送一些容易損壞的物品，并且采用繩驅(qū)動(dòng)原理，有效的減小了體積和重量，使用更加方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械臂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種仿生柔性機(jī)械臂。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的機(jī)械臂均為剛性連桿組成，通常有串聯(lián)、并聯(lián)或混合結(jié)構(gòu)，這類機(jī)械臂的特點(diǎn)是具有離散關(guān)節(jié)和剛性連接；此外還有一些柔性的連續(xù)體機(jī)械臂，可以在任意部位產(chǎn)生變形，從而具有較強(qiáng)的避障能力，能夠更好的適應(yīng)非結(jié)構(gòu)環(huán)境，具有良好的柔順性和適應(yīng)性。但是目前這類機(jī)械臂在機(jī)構(gòu)類型上大多為并聯(lián)的形式，在理論分析和研制上難度較大，而現(xiàn)有的串聯(lián)柔性機(jī)械臂，主要是以剛性構(gòu)件為主，因此我們?cè)谝恍?yīng)用場(chǎng)合，需要一種質(zhì)量輕又足夠柔軟的串聯(lián)仿生柔性機(jī)械臂。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝方便，適應(yīng)能力強(qiáng)的仿生柔性機(jī)械臂。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

一種仿生柔性機(jī)械臂，包括關(guān)節(jié)臂和驅(qū)動(dòng)所述關(guān)節(jié)臂運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；

所述關(guān)節(jié)臂為多組并且首尾相連，所述關(guān)節(jié)臂均包括可伸縮的波紋管，所述波紋管的上下兩端均設(shè)有關(guān)節(jié)端面，所述上下關(guān)節(jié)端面上分別設(shè)置相互連接的母連接頭和公連接頭，所述關(guān)節(jié)端面之間還設(shè)有多組萬(wàn)向節(jié)，所述關(guān)節(jié)端面上均勻設(shè)置多個(gè)穿線孔，所述萬(wàn)向節(jié)與穿線孔成圓周均勻分布，且均相間排列；

所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括底座，所述的底座內(nèi)部設(shè)有多個(gè)舵機(jī)，所述舵機(jī)的數(shù)量與穿線孔的數(shù)量相同，舵機(jī)的輸出端設(shè)有線軸，所述線軸上設(shè)有拉繩，拉繩的一端纏繞在線軸上，另一端通過(guò)關(guān)節(jié)端面上的穿線孔與頂端關(guān)節(jié)相連接；

所述底座的上端面設(shè)有母連接頭，所述的母連接頭與相鄰關(guān)節(jié)臂下端的關(guān)節(jié)端面上的公連接頭相連接，關(guān)節(jié)臂與底座之間設(shè)有萬(wàn)向節(jié)。

優(yōu)選的，所述底座內(nèi)部的中心處還設(shè)有充氣泵，充氣泵的出氣孔與底座上表面的母連接頭相連通，所述母連接頭和公連接頭內(nèi)均設(shè)有通孔，所述關(guān)節(jié)臂內(nèi)部中心軸處設(shè)有彈簧，關(guān)節(jié)臂下端的關(guān)節(jié)端面的上表面上設(shè)有壓力傳感器和排氣閥，所述的排氣閥為電磁控制閥，并于控制器相連接。

優(yōu)選的，所述的充氣泵為電動(dòng)活塞式結(jié)構(gòu)，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)與壓力傳感器均與控制系統(tǒng)相連，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述的拉繩為鋼絲材質(zhì)或碳纖維材質(zhì)中的一種。

優(yōu)選的，所述的關(guān)節(jié)臂的數(shù)量至少包括三個(gè)，每個(gè)關(guān)節(jié)臂的結(jié)構(gòu)相同。

優(yōu)選的，所述的關(guān)節(jié)端面的外表面上設(shè)有一層硅膠層。

優(yōu)選的，所述的萬(wàn)向節(jié)的數(shù)量均為三個(gè)。

優(yōu)選的，所述穿線孔的數(shù)量均為三個(gè)。

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝方便，適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，基于人體脊椎的結(jié)構(gòu)，采用仿生機(jī)制，利用彈簧作為中間支撐骨骼，充氣式的氣囊為柔性肌肉，不僅能夠自由彎曲，還能根據(jù)需要進(jìn)行伸縮，可以方便用于抓取、環(huán)抱及遞送一些容易損壞的物品，并且采用繩驅(qū)動(dòng)原理，有效的減小了體積和重量，使用更加方便。

附圖說(shuō)明