[發明專利]一種基于氣動肌肉與氣缸冗余的機器人系統

有效

• 申請號: 202110458757.5
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113146581B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 尹弟;姜飛龍;曹堅;董睿;伊光武;陳軍委;胡紅生;楊德山;汪斌;楊琴;張海軍;劉春元;周振峰;朱海濱;朱荷蕾;許聚武;劉睿瑩;歐陽青;宋玉來;錢承;殷小亮;陳晟;周麗;楊立娜;沈劍英;戴婷;崔文華;程樹群;李偉榮;何琳;章璇;敖康;李心雨;劉億
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/10;B25J17/00
• 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

1.一種基于氣動肌肉與氣缸冗余的機器人系統，其特征在于，包括：

腰關節(2)，所述腰關節(2)的上部側面分別設置左上肢關節(1-1)和右上肢關節(1-2)，下部兩側分別設置左下肢關節(3-1)和右下肢關節(3-2)，所述左上肢關節(1-1)和右上肢關節(1-2)結構相同，且互為鏡像，所述左下肢關節(3-1)和右下肢關節(3-2)結構相同，且互為鏡像；

所述腰關節(2)的第一層連接板(6)和第二層連接板(8)之間的腰關節第一并聯機構(4)、腰關節第三并聯機構(7)并聯，所述第二層連接板(8)和第三層連接板(10)之間的腰關節第二并聯機構(5)、腰關節第四并聯機構(9)并聯，所述腰關節第一并聯機構(4)、腰關節第三并聯機構(7)、腰關節第二并聯機構(5)、腰關節第四并聯機構(9)的結構相同，所述腰關節第一并聯機構(4)的直線氣缸一(11)、氣動肌肉一(12)、氣動肌肉二(13)、氣動肌肉三(15)、直線氣缸二(16)、直線氣缸三(17)分別可轉動連接上端連接板(14)和下端連接板(18)的兩端；

所述第三層連接板(10)分別固定連接左下肢關節(3-1)和右下肢關節(3-2)的大腿連接板(29)，所述大腿連接板(29)可轉動連接髖關節轉動軸(28)，所述髖關節轉動軸(28)固定連接下肢轉動輪一(19)，所述大腿連接板(29)可轉動連接膝關節轉動軸(32)，所述膝關節轉動軸(32)分別固定連接下肢轉動輪二(22)、下肢轉動輪四(33)、小腿連接板(36)，所述小腿連接板(36)可轉動連接踝關節轉動軸(37)，所述踝關節轉動軸(37)分別固定連接下肢轉動輪三(25)、踝關節連接板(38)，所述踝關節連接板(38)固定連接腳(39)，所述下肢轉動輪一(19)通過繩索連接氣動肌肉長肌一(20)、氣動肌肉長肌二(21)的一端，所述氣動肌肉長肌一(20)、氣動肌肉長肌二(21)的另一端通過繩索連接下肢轉動輪二(22)，所述下肢轉動輪一(19)通過繩索連接氣動肌肉短肌三(30)、氣動肌肉短肌四(31)的一端，所述氣動肌肉短肌三(30)、氣動肌肉短肌四(31)另一端固定在大腿連接板(29)上，所述下肢轉動輪二(22)通過繩索連接氣動肌肉長肌三(23)、氣動肌肉長肌四(24)的一端，所述氣動肌肉長肌三(23)、氣動肌肉長肌四(24)的另一端通過繩索連接下肢轉動輪三(25)，所述膝關節轉動軸(32)通過繩索連接氣動肌肉短肌五(34)、氣動肌肉短肌六(35)的一端，所述氣動肌肉短肌五(34)、氣動肌肉短肌六(35)的另一端固定連接到小腿連接板(36)上，所述下肢轉動輪三(25)通過繩索連接氣動肌肉短肌一(26)、氣動肌肉短肌二(27)的一端，所述氣動肌肉短肌一(26)、氣動肌肉短肌二(27)的另一端固定連接到踝關節連接板(38)上；

所述第一層連接板(6)分別固定連接左上肢關節(1-1)和右上肢關節(1-2)的氣動馬達一(40)的殼體，所述氣動馬達一(40)的轉動軸固定連接肩關節連接件(41)，所述肩關節連接件(41)固定連接肩關節轉動軸二(54)，所述肩關節轉動軸二(54)固定連接錐齒輪二(55)，所述肩關節轉動軸二(54)可轉動連接連接板二(53)，所述連接板二(53)分別固定連接連接板一(52)、連接板三(67)，所述錐齒輪二(55)分別嚙合錐齒輪一(51)、錐齒輪三(68)，所述錐齒輪一(51)固定連接肩關節轉動軸一(50)，所述肩關節轉動軸一(50)固定連接帶輪二(49)，所述肩關節轉動軸一(50)分別可轉動連接長連接板一(48)、連接板一(52)，所述錐齒輪三(68)固定連接肩關節轉動軸三(65)，所述肩關節轉動軸三(65)固定連接帶輪四(66)，所述肩關節轉動軸三(65)分別可轉動連接長連接板二(60)、連接板三(67)，所述長連接板一(48)和長連接板二(60)分別可轉動連接肘關節轉動軸一(83)，所述肘關節轉動軸一(83)分別固定連接肘轉動輪一(46)、帶輪一(47)、肘轉動輪四(62)、帶輪三(63)、帶輪八(77)、帶輪九(78)，所述左上肢關節(1-1)的短連接板一(61)和短連接板二(71)分別可轉動連接肘關節轉動軸二(75)的轉動軸，所述肘關節轉動軸二(75)分別固定連接氣動馬達二(44)的轉動軸、氣動馬達三(59)的轉動軸、帶輪五(70)、帶輪八(77)、帶輪九(78)，所述氣動馬達三(59)的缸體固定在長連接板二(60)上，所述氣動馬達二(44)的缸體固定在長連接板一(48)上，所述長連接板一(48)和長連接板二(60)分別可轉動連接腕關節轉動軸(81)，所述腕關節轉動軸(81)分別固定連接腕轉動輪一(42)、腕轉動輪二(56)、帶輪十(79)、腕關節連接件(80)，所述左上肢關節(1-1)的帶輪六(73)和帶輪十(79)、帶輪五(70)和帶輪八(77)、帶輪七(74)和帶輪九(78)、帶輪一(47)和帶輪二(49)、帶輪三(63)和帶輪四(66)分別通過皮帶五(69)、皮帶三(72)、皮帶四(76)、皮帶一(84)、皮帶二(64)實現嚙合傳動，所述腕關節連接件(80)固定連接氣爪(82)，所述腕轉動輪一(42)通過繩索連接肘腕氣動肌肉一(43)、肘腕氣動肌肉二(45)的一端，所述肘腕氣動肌肉一(43)、肘腕氣動肌肉二(45)的另一端通過繩索連接肘轉動輪一(46)，所述腕轉動輪二(56)通過繩索連接肘腕氣動肌肉三(57)、肘腕氣動肌肉四(58)的一端，所述肘腕氣動肌肉三(57)、肘腕氣動肌肉四(58)的另一端通過繩索連接肘轉動輪四(62)；

計算機(85)，所述計算機(85)分別連接上肢關節控制系統(86)、腰關節控制系統(87)、下肢關節控制系統(88)。