[發明專利]一種基于氣動的仿型機器人系統

在審

• 申請號: 202110047826.3
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112775946A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 姜飛龍;曹堅;錢蘇翔;胡紅生;楊琴;張海軍;汪斌;朱海濱;劉睿瑩;楊德山;歐陽青;宋玉來;錢承;殷小亮;趙偉;陳晟;周麗;朱荷蕾;許聚武;楊立娜;沈劍英;崔文華;程樹群;李偉榮;何琳;章璇;董睿;伊光武;陳軍委;敖康;李心雨;劉億;尹弟
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J17/02
• 代理公司: 上海茸恒專利代理事務所(特殊普通合伙) 31408
• 代理人: 袁威

本發明涉及一種基于氣動的仿型機器人系統，以氣缸、氣動馬達、氣動肌肉驅動機器人關節的運動，具有完全模擬人的關節運動的功能。所述的一種基于氣動的仿型機器人系統主要由氣缸、氣動馬達、蝸輪、蝸桿、氣動肌肉、連接件、以及關節控制系統組成。腰關節采用利用多根串聯氣動肌肉構建單根肌肉組成并聯關節，髖關節則由氣動馬達與蝸輪蝸桿組合驅動，膝關節利用擺動氣缸與桿結構組合，同時結合直線氣缸，踝關節和腳由直線氣缸驅動，肩關節由氣缸并聯驅動，肘關節由氣動馬達與桿結構結合，腕關節的運動完全由氣爪實現。本發明專利以氣動肌肉、氣缸、氣動馬達驅動，具有結構緊湊，運動模式多樣、運動范圍較廣的特點，可用于教學和演示。

技術領域

本發明涉及仿生機器人設備技術領域，特別是一種結構緊湊，運動模式多樣、運動范圍較廣的基于氣動的仿型機器人系統。

背景技術

空氣作為一種清潔的資源，取之不盡用之不完，同時還具有防爆性好，在工業自動化領域，特別是輕工業中廣泛應用。

機器人技術是近些年發展的熱點，取代人類完成繁重的工作，同時由于計算機技術的迅速發展，機器人網絡和智能制造技術相結合，組件無人工廠將是未來的趨勢，但是目前的氣動關節機器人大部分局限于點對點的工序和工位控制。

CN110936367B，申請號：201911082363.3，涉及一種氣動仿人機器人系統，以氣缸驅動仿人機器人的髖關節、膝關節、腳關節、腰關節、肩關節、肘關節、腕關節的運動，具有完全模擬人的關節運動的功能。由直線氣缸、擺動氣缸、帶輪、絲杠、錐齒輪、齒形帶、齒形輪以及連接件組成。髖關節和肩關節由擺動氣缸通過帶輪驅動，膝關節由絲杠和氣缸組合驅動，腳關節由多根氣缸驅動，肘關節由擺動氣缸驅動，腕關節由兩組變距離擺動部件和氣缸并聯機構組成；髖關節、膝關節、腳關節、腰關節、肩關節、肘關節、腕關節分別具有2、1、4、6、2、1、4個自由度，全身共計34個自由度。

CN110682305B，申請號：201910995867.8涉及一種仿人型機器人系統，腰關節裝置的兩側分別設置上肢裝置，下端兩側分別設置下肢裝置，以氣缸、氣動肌肉和彈簧組合體驅動仿人機器人的上肢裝置、腰關節裝置、下肢裝置的運動，具有完全模擬人的關節運動的功能。由氣缸、帶輪、連接件、氣動肌肉和彈簧組合體、連接板、氣爪等組成。擺動氣缸之間結合，擺動氣缸與帶傳動結合，氣爪驅動上肢系統，氣動肌肉和彈簧組合體和直線氣缸驅動腰關節系統，直線氣缸、直線氣缸與桿結構結合驅動下肢系統。單上肢系統、腰關節系統、單下肢系統分別具有5、7、12個自由度，整個機器人共計41個自由度。

CN110561457B，申請號：201910890458.1,涉及基于氣缸的仿人機器人系統，上肢關節裝置的腰部第一連接件的兩端分別可轉動連接肱骨支架，肱骨支架依次連接大臂連接件，萬向節和小臂連接件；腰關節裝置的腰部第一擺動氣缸兩端設置在腰部第一連接件上，腰部第一擺動氣缸固定在腰部第二連接件上，腰部第二連接件固定在腰部第二擺動氣缸的轉動軸上，腰部第二擺動氣缸的缸體固定在腰部第三連接件上，腰部第三連接件的兩側分別可轉動連接至少四個腰部氣缸。

分別設計出剛性仿人機器人關節，僅為執行元件并聯的形式驅動關節，結構和運動模式都較為單一，運動空間也較為有限。需要一種結構緊湊，運動模式多樣、運動范圍較廣的基于氣動的仿型機器人系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構緊湊，運動模式多樣、運動范圍較廣的基于氣動的仿型機器人系統。

一種基于氣動的仿型機器人系統，包括：

腰關節，所述腰關節的兩側分別設置互為鏡像的上肢關節，下部分別設置互為鏡像的下肢關節；