[發(fā)明專(zhuān)利]一種機(jī)器人手臂及機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010225713.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113442164B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江峰;賀皓;李瑞凡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B25J18/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J18/00;B25J9/10;B25J9/12
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 車(chē)曉軍;劉芳

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N機(jī)器人手臂及機(jī)器人，機(jī)器人手臂包括柔性骨架和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)組件；柔性骨架的首端用于連接在機(jī)器人主體上；驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)件和傳動(dòng)件；驅(qū)動(dòng)件用于安裝在機(jī)器人主體上且鄰近柔性骨架的首端設(shè)置，傳動(dòng)件的第一端連接在驅(qū)動(dòng)件上，傳動(dòng)件的第二端連接在柔性骨架的末端，且傳動(dòng)件偏離所述柔性骨架的中心軸線設(shè)置；驅(qū)動(dòng)件用于選擇性地驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)件的第二端往靠近或者遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)件的方向活動(dòng)，以帶動(dòng)柔性骨架實(shí)現(xiàn)彎曲或者舒展，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器人手臂需設(shè)置多個(gè)電機(jī)才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)手臂的活動(dòng)，本申請(qǐng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)件便可實(shí)現(xiàn)整個(gè)手臂的各個(gè)部分的活動(dòng)，有效降低了人形機(jī)器人的制作成本，同時(shí)減小了機(jī)器人手臂在活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的噪音。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及機(jī)器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)器人手臂及機(jī)器人。

背景技術(shù)

近些年來(lái)，機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如醫(yī)院利用移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)輸醫(yī)療設(shè)備、超市及銀行服務(wù)型機(jī)器人、工廠制造環(huán)境下的機(jī)器人、家庭利用機(jī)器人陪伴兒童讀書(shū)玩耍等。而機(jī)器人手臂是機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的重要組成部分，也是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)其服務(wù)功能的主要載體。

以兒童教育陪伴機(jī)器人為例，相關(guān)技術(shù)中，機(jī)器人手臂采用硬質(zhì)材料制成，同時(shí)，為模擬人類(lèi)手臂，該手臂至少包括肩膀、手肘、手腕三個(gè)關(guān)節(jié)，每個(gè)關(guān)節(jié)處均裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以分別驅(qū)動(dòng)該關(guān)節(jié)下方對(duì)應(yīng)的部位運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)，通過(guò)各個(gè)關(guān)節(jié)上電機(jī)的共同配合實(shí)現(xiàn)整個(gè)手臂的活動(dòng)，以達(dá)到模擬人類(lèi)手臂的運(yùn)動(dòng)效果。

然而，上述機(jī)器人為實(shí)現(xiàn)整個(gè)手臂上各個(gè)部分的活動(dòng)，以達(dá)到模擬人類(lèi)手臂的運(yùn)行效果，需在手臂的各個(gè)關(guān)節(jié)處均設(shè)置有電機(jī)，例如在該機(jī)器人手臂包括三個(gè)關(guān)節(jié)時(shí)，則至少需要設(shè)置3個(gè)電機(jī)，這就提高了整個(gè)人形機(jī)器人的制作成本，同時(shí)增大了機(jī)器人在工作過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N機(jī)器人手臂及機(jī)器人，降低了機(jī)器人的制作成本，減小了機(jī)器人在工作過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲。

本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面提供一種機(jī)器人手臂，包括：柔性骨架和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)組件；

柔性骨架的首端用于連接在機(jī)器人主體上；

驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)件和傳動(dòng)件；驅(qū)動(dòng)件用于安裝在機(jī)器人主體上，且驅(qū)動(dòng)件鄰近柔性骨架的首端設(shè)置，傳動(dòng)件的第一端連接在驅(qū)動(dòng)件上，傳動(dòng)件的第二端連接在柔性骨架的末端，且所述傳動(dòng)件偏離所述柔性骨架的中心軸線設(shè)置；

驅(qū)動(dòng)件用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)件的第二端往靠近或者遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)件的方向活動(dòng)，以帶動(dòng)柔性骨架實(shí)現(xiàn)彎曲或者舒展。

本申請(qǐng)通過(guò)將機(jī)器人的手臂設(shè)置成柔性骨架，并在機(jī)器人主體上設(shè)置驅(qū)動(dòng)件，在柔性骨架上設(shè)置傳動(dòng)件，且將該傳動(dòng)件的第一端連接在驅(qū)動(dòng)件上，第二端連接在柔性骨架遠(yuǎn)離機(jī)器人主體的一端即柔性骨架的末端，使得該驅(qū)動(dòng)件通過(guò)選擇性地驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)件的第二端往靠近或者遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)件的方向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)柔性骨架的各個(gè)部位的逐漸彎曲或者逐漸伸展，達(dá)到模擬人類(lèi)手臂的運(yùn)動(dòng)效果。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器人手臂需設(shè)置多個(gè)電機(jī)才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)手臂的活動(dòng)，本申請(qǐng)只需一個(gè)驅(qū)動(dòng)件便可實(shí)現(xiàn)整個(gè)手臂的各個(gè)部分的活動(dòng)，有效降低了人形機(jī)器人的制作成本，減小了機(jī)器人手臂在活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的噪音，縮小了驅(qū)動(dòng)組件在柔性骨架上的占用空間，進(jìn)而在達(dá)到柔性手臂同樣的活動(dòng)效果的同時(shí)，縮小了機(jī)器人手臂的整體尺寸。本申請(qǐng)?jiān)O(shè)置在機(jī)器人主體上的驅(qū)動(dòng)件僅需承擔(dān)柔性骨架自身的重量，相比于現(xiàn)有技術(shù)，有效降低了對(duì)機(jī)器人主體的肩膀處驅(qū)動(dòng)件的扭矩性能的要求以及該驅(qū)動(dòng)件的能耗。另外，本申請(qǐng)的柔性骨架形成的手臂的運(yùn)動(dòng)速度不僅取決于驅(qū)動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)速度，還會(huì)受到該柔性骨架自身的材料以及彎曲程度產(chǎn)生負(fù)荷的影響，因此，本申請(qǐng)的驅(qū)動(dòng)件能夠驅(qū)動(dòng)該柔性骨架實(shí)現(xiàn)非線性的運(yùn)動(dòng)輸出，從而優(yōu)化了機(jī)器人手臂的擬人化效果，并且，本申請(qǐng)的機(jī)器人手臂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，柔性骨架包括沿傳動(dòng)件的延伸方向依次設(shè)置的多個(gè)柔性段；

機(jī)器人手臂還包括連接件，相鄰的兩個(gè)柔性段通過(guò)連接件實(shí)現(xiàn)連接。