[實用新型]柔性仿生機(jī)械臂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821626504.4
• 申請日: 2018-10-08
• 公開（公告）號: CN209158379U
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛星宇;付航;喬紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/14
• 代理公司: 北京瀚仁知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;陳曉鵬

1.一種柔性仿生機(jī)械臂，其特征在于，所述機(jī)械臂包括肩部、后臂、前臂組件和手部，所述后臂與所述肩部通過球鉸連接，所述前臂組件與所述后臂和所述手部分別樞轉(zhuǎn)連接，所述機(jī)械臂還包括：

氣動肌腱單元，所述氣動肌腱單元包括分別用于驅(qū)動所述后臂、所述前臂組件和所述手部運動的第一組氣動肌腱、第二組氣動肌腱和第三組氣動肌腱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性仿生機(jī)械臂，其特征在于，

所述第一組氣動肌腱包括圍設(shè)于所述球鉸且兩端分別與所述肩部和所述后臂連接的七個氣動肌腱，

所述第二組氣動肌腱包括兩端分別與所述肩部和所述前臂組件連接的一個氣動肌腱以及兩端分別與所述后臂和所述前臂組件連接的一個氣動肌腱，

所述第三組氣動肌腱包括兩端分別與所述后臂和所述手部連接的兩個氣動肌腱。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性仿生機(jī)械臂，其特征在于，所述前臂組件包括并列設(shè)置的第一前臂和第二前臂，所述第一前臂的上端與所述后臂的下端樞轉(zhuǎn)連接，所述第二前臂與所述第一前臂的對應(yīng)端部之間分別樞轉(zhuǎn)連接以便所述第二前臂能夠相對所述第一前臂在設(shè)定的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，

所述第二前臂的下端與所述手部樞轉(zhuǎn)連接，所述第二組氣動肌腱還包括兩端分別與所述第一前臂和所述第二前臂連接的兩個氣動肌腱。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性仿生機(jī)械臂，其特征在于，所述第二前臂的上端靠近所述第一前臂的內(nèi)側(cè)和所述第一前臂的上端通過球鉸連接，

所述第二前臂的下端延伸有連接端，所述連接端的上側(cè)和所述第一前臂的下端通過球鉸連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柔性仿生機(jī)械臂，其特征在于，所述第二前臂的下端設(shè)置有兩個相對的連接構(gòu)件，所述連接構(gòu)件之間設(shè)置有樞轉(zhuǎn)軸，所述手部與所述樞轉(zhuǎn)軸連接，所述連接端形成于靠近所述第一前臂的連接構(gòu)件的外側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性仿生機(jī)械臂，其特征在于，所述氣動肌腱的端部通過樞轉(zhuǎn)組件樞轉(zhuǎn)連接于對應(yīng)的構(gòu)件，所述樞轉(zhuǎn)組件包括固定于所述對應(yīng)的構(gòu)件上的固定件、固定于所述固定件的連接軸以及與所述轉(zhuǎn)軸和所述氣動肌腱分別連接的軸承；或者

所述氣動肌腱的端部通過柔性組件連接于對應(yīng)的構(gòu)件，所述柔性組件包括與所述氣動肌腱的端部螺紋連接的連接件、分別與所述連接件和對應(yīng)的構(gòu)件連接的柔性繩以及穿設(shè)于所述柔性繩上的線卡。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性仿生機(jī)械臂，其特征在于，所述柔性繩為迪尼瑪繩。

8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所述的柔性仿生機(jī)械臂，其特征在于，所述后臂、所述第一前臂和所述第二前臂中的一個或者幾個包括多個臂段，多個臂段之間固定連接；并且/或者

所述肩部、所述后臂、所述第一前臂、所述第二前臂和所述手部中的一個或者多個為樹脂材質(zhì)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的柔性仿生機(jī)械臂，其特征在于，

所述機(jī)械臂配置有控制器，所述控制器用于控制所述第一組氣動肌腱、所述第二組氣動肌腱和所述第三組氣動肌腱的伸縮運動。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的柔性仿生機(jī)械臂，其特征在于，所述后臂在靠近所述肩部的位置形成有安裝位，所述安裝位內(nèi)設(shè)置有陀螺儀，所述陀螺儀用于檢測所述后臂的轉(zhuǎn)動角度，所述第一組氣動肌腱配置有力傳感器，所述力傳感器用于檢測所述第一組氣動肌腱的拉力，所述控制器用于根據(jù)所述后臂的角度和所述拉力控制第一組氣動肌腱的伸縮運動；并且/或者

所述后臂與所述前臂組件的樞轉(zhuǎn)軸處以及所述前臂組件與所述手部的樞轉(zhuǎn)軸處均設(shè)置有角度傳感器，兩個所述角度傳感器分別用于檢測所述前臂組件和所述手部的轉(zhuǎn)動角度，所述控制器用于根據(jù)所述前臂組件的角度和所述手部的角度控制所述第二組氣動肌腱和所述第三組氣動肌腱的伸縮運動。