[發明專利]可伸縮的仿生外肢體機械臂

在審

• 申請號: 202011536276.3
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112643651A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 劉金國;張曉波;趙新剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 汪海

1.一種可伸縮的仿生外肢體機械臂，其特征在于：包括肩關節模塊(1)、肘關節模塊(2)、伸縮關節模塊(3)和腕關節與末端執行器模塊(4)，其中肩關節模塊(1)包括連桿柱(106)和多個肩關節伺服電機，且第二肩關節伺服舵機(103)通過第一肩關節伺服舵機(109)驅動左右擺動，第三肩關節伺服舵機(105)通過第二肩關節伺服舵機(103)驅動前后擺動，連桿柱(106)通過所述第三肩關節伺服舵機(105)驅動水平轉動，肘關節模塊(2)包括肘關節伺服舵機(202)和肘關節集成連桿(203)，且肘關節伺服舵機(202)上端與所述連桿柱(106)固連，肘關節集成連桿(203)通過肘關節伺服舵機(202)驅動擺動，伸縮關節模塊(3)包括伸縮關節伺服舵機(302)、絲杠(303)、外筒(306)和內桿(308)，伸縮關節伺服舵機(302)上端與所述肘關節集成連桿(203)固連，絲杠(303)通過伸縮關節伺服舵機(302)驅動轉動，外筒(306)固設于伸縮關節伺服舵機(302)下端，內桿(308)插裝于外筒(306)中且內部設有螺母套裝于所述絲杠(303)上，腕關節與末端執行器模塊(4)包括第一腕關節伺服舵機(401)、腕關節集成連桿(403)、第二腕關節伺服舵機(405)和末端執行器(406)，第一腕關節伺服舵機(401)上端與所述內桿(308)連接，腕關節集成連桿(403)通過第一腕關節伺服舵機(401)驅動擺動，第二腕關節伺服舵機(405)與所述腕關節集成連桿(403)下端固連，末端執行器(406)通過第二腕關節伺服舵機(405)驅動旋轉。

2.根據權利要求1所述的可伸縮的仿生外肢體機械臂，其特征在于：所述第一肩關節伺服舵機(109)輸出端舵盤通過肩關節法蘭盤(101)與第二肩關節伺服舵機(103)相連，所述第二肩關節伺服舵機(103)輸出端舵盤通過主動端驅動連桿(104)與第三肩關節伺服舵機(105)一側相連，所述第二肩關節伺服舵機(103)遠離所述主動端驅動連桿(104)一端設有被動端連桿(107)與第三肩關節伺服舵機(105)另一側轉動相連。

3.根據權利要求1所述的可伸縮的仿生外肢體機械臂，其特征在于：所述肘關節集成連桿(203)一側連桿與所述肘關節伺服舵機(202)輸出端舵盤連接，另一側連桿與所述肘關節伺服舵機(202)遠離輸出端舵盤一側轉動連接。

4.根據權利要求1所述的可伸縮的仿生外肢體機械臂，其特征在于：所述伸縮關節伺服舵機(302)上端設有第一轉接盤(301)與肘關節模塊(2)的肘關節集成連桿(203)下端固連，所述伸縮關節伺服舵機(302)下端的舵盤與絲杠(303)的端部法蘭固連，伸縮關節伺服舵機(302)下側設有固定架(305)，且外筒(306)上端與所述固定架(305)固連，所述絲杠(303)穿過所述固定架(305)后伸入至所述內桿(308)中，所述內桿(308)下端設有第二轉接盤(309)與所述第一腕關節伺服舵機(401)固連。

5.根據權利要求4所述的可伸縮的仿生外肢體機械臂，其特征在于：所述內桿(308)外側設有凸棱，所述外筒(306)內側設有導向限位凹槽，且所述凸棱與對應的導向限位凹槽配合。

6.根據權利要求4所述的可伸縮的仿生外肢體機械臂，其特征在于：所述固定架(305)上設有第一限位塊(304)，且所述第一限位塊(304)一端透過所述固定架(305)中部通孔伸入至外筒(306)中，所述外筒(306)遠離所述固定架(305)一端設有第二限位塊(307)，所述內桿(308)上設有定位塊(3081)與所述第一限位塊(304)和第二限位塊(307)配合限位。

7.根據權利要求1所述的可伸縮的仿生外肢體機械臂，其特征在于：所述腕關節集成連桿(403)一側連桿與所述第一腕關節伺服舵機(401)輸出端舵盤連接、另一側連桿端部轉動安裝于第一腕關節伺服舵機(401)遠離輸出端舵盤一側，所述腕關節集成連桿(403)下端通過腕關節轉接盤(404)與第二腕關節伺服舵機(405)固連，所述第二腕關節伺服舵機(405)下側輸出端舵盤與所述末端執行器(406)固連。