一种7自由度仿生人形机械臂.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109927021A(43)申请公布日2019.06.25(21)申请号201711377726.7(22)申请日2017.12.19(71)申请人广州中国科学院先进技术研究所地址511458广东省广州市南沙区海滨路1121号申请人深圳市中科德睿智能科技有限公司(72)发明人梁济民王泽张弓侯至丞王卫军徐征梁松松韩彰秀(74)专利代理机构广州容大专利代理事务所(普通合伙)44326代理人刘新年(51)Int.Cl.B25J9/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种7自由度仿生人形机械臂(57)摘要本发明提供了一种7自由度仿生人形机械臂，属于机器人技术领域。它解决了现有机械臂的运动惯性较大等技术问题。本7自由度仿生人形机械臂包括肩关节、大臂、小臂和腕关节，肩关节包括第一转动架和第二转动架，第二转动架的内端部与大臂的外端部相固连，第二转动架的外端部与第一转动架的内端部相铰接，大臂的内端部与小臂的外端部相铰接，腕关节包括第一铰接座、第二铰接座和支撑架，支撑架的两个端部分别与第一铰接座和第二铰接座相铰接，第二铰接座与小臂的内端部相固连。本机械臂上各部件之间的铰接处均分别通过独立的绳索牵引，能够大幅度降低实施操作过程中的机械臂的运动惯性，提高负载能力。CN109927021ACN109927021A权利要求书1/1页1.一种7自由度仿生人形机械臂，包括3自由度肩关节、大臂、小臂和3自由度腕关节，其特征在于，所述3自由度肩关节包括第一转动架和第二转动架，所述第二转动架的内端部与大臂的外端部相固连，第二转动架的外端部与第一转动架的内端部相铰接，所述大臂的内端部与小臂的外端部相铰接，所述3自由度腕关节包括第一铰接座、第二铰接座和支撑架，所述支撑架的两个端部分别与所述第一铰接座和第二铰接座相铰接，所述第二铰接座与所述小臂的内端部相固连。2.根据权利要求1所述的一种7自由度仿生人形机械臂，其特征在于，所述第二转动架的外端部与第一转动架的内端部通过转轴相铰接，所述转轴上转动连接有第一滑轮，所述第二转动架的外端部和第一转动架的内端部均开设有导引孔。3.根据权利要求1所述的一种7自由度仿生人形机械臂，其特征在于，所述大臂和小臂分别包括第一骨架和第二骨架，所述第二骨架的端部固定有第一齿轮，所述第一骨架的端部转动连接有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相啮合，所述第一齿轮和第二齿轮上分别开设有若干第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔的数量相同，第一通孔分别位于第一齿轮的两侧，第二通孔分别位于第二齿轮的两侧，各第一通孔分别与对应的第二通孔对称设置，所述第一通孔和第二通孔内均穿设有用于牵动所述第一骨架和第二骨架相对转动的第二绳索，各第一通孔和第二通孔内均滑动连接有第二滑轮，所述第二绳索滑动连接在各第二滑轮上。4.根据权利要求3所述的一种7自由度仿生人形机械臂，其特征在于，所述第一通孔和第二通孔均为6个。5.根据权利要求1所述的一种7自由度仿生人形机械臂，其特征在于，所述第一铰接座和第二铰接座均呈圆环形，所述第一铰接座上转动连接有四个第三滑轮，所述第二铰接座上转动连接有四个第四滑轮，各第三滑轮和各第四滑轮分别沿第一铰接座和第二铰接座的周向均匀分布，每个第三滑轮分别与一个第四滑轮对应设置，对应设置的第三滑轮分别和一个第四滑轮均连接有第三绳索。2CN109927021A说明书1/3页一种7自由度仿生人形机械臂技术领域[0001]本发明属于机器人技术领域，涉及一种7自由度仿生人形机械臂。背景技术[0002]随着我国工业2025计划的实施，未来我国在加工制造业将会应用大量的智能化加工装备，其中工业机械臂是主要的加工装配工具。现阶段，单臂机械臂在工业应用中非常广泛，不过这些机械臂都是依托于关节模块化设计的，通常情况下都是将一个个模块组装链接起来的，其连接构件也没有进行运动优化，因此它的惯性就非常大，尤其在运动过程中，对减速器/电机以及控制器的要求或者损伤都非常大，不利于快速高频的实时操作。不难看出，现有的机械臂还需改进其形态设计。发明内容[0003]本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种7自由度仿生人形机械臂，它能够大幅度降低实施操作过程中的机械臂的运动惯性。[0004]本发明的目的可通过下列技术方案来实现：[0005]一种7自由度仿生人形机械臂，包括肩关节、大臂、小臂和腕关节，其特征在于，所述肩关节包括第一转动架和第二转动架，所述第二转动架的内端部与大臂的外端部相固连，第二转动架的外端部与第一转动架的内端部相铰接，所述大臂的内端部与小臂的外端部相铰接，所述腕关节包括第一铰接座、第二铰接座和支撑架，所述支撑架的两个端部分别与所述第一铰接座和第二铰接座相