一种新型仿生机械手臂

摘要

本实用新型公开的一种新型仿生机械手臂，结构上采用气动人工肌肉作为驱动器，使其由肩关节、肘关节和腕关节组成的七自由度仿人机械手臂。肩部采用球绞形式，实现类人肩关节旋内/旋外、屈/伸及内收/外展三个自由度，旋转运动范围为‑39.5～39.5°，屈伸运动范围为‑44.5～44.5°，收展运动范围为0～35.0°；肘部和腕部均采用虎克铰形式，实现肘关节的屈/伸、旋内/旋外以及腕关节的内收/外展、屈/伸，其中肘关节旋转运动范围为‑39.5～39.5°，屈伸运动范围为‑60.5～32.5°；腕关节收展运动范围为‑70.5～70.5°，抬伸运动范围为‑39.5～39.5°。该手臂重量轻，受控性好，仿生程度高,能够很好地实现人类关节的柔顺运动。

主权项

一种新型仿生机械手臂，其特征在于：所述手臂共有7个自由度，关节的驱动通过气动人工肌肉(3)的相互对抗实现，所述气动人工肌肉(3)包括气动肌肉(301～316)；其中腕关节(7)的2个自由度采用4根气动肌肉(301～304)驱动；肘关节(5)的2个自由度采用4根气动肌肉(305～308)驱动；肩关节(2)的3个自由度，其中对于肩关节(2)的旋转运动采用4根气动肌肉(313～316)驱动，屈伸运动采用4根气动肌肉(309～312)驱动，所述肩关节(2)采用8根气动肌肉(309～316)驱动，由此气动回路由气源(333)、气动三联件(332)、回路(1)、回路(2)、回路(3)、回路(4)、气动肌肉(309～316)构成，其连接关系为：所述气动三联件(332)的进口通过管路与气源(333)的出口连接，所述气动三联件(332)的出口通过管路连接后分为四路、分别与回路(1)、回路(2)、回路(3)、回路(4)相连接；所述回路(1)进口连接有两位三通电磁阀(331)，所述两位三通电磁阀(331)的出口通过管路分别连接有比例压力阀(326、327)，所述比例压力阀(326)的出口通过管路分别连接有气动肌肉(313、314)，所述比例压力阀(327)的出口通过管路分别连接有气动肌肉(315、316)；所述回路(2)进口连接有两位三通电磁阀(330)，所述两位三通电磁阀(330)的出口通过管路分别连接有比例压力阀(324、325)，所述比例压力阀(324)的出口通过管路分别与气动肌肉(309)和两位四通电磁阀(319)的一个进口相连接，所述比例压力阀(325)的出口通过管路分别与气动肌肉(312)和两位四通电磁阀(319)的另一个进口相连接，所述两位四通电磁阀(319)的一个出口与气动肌肉(310)连接，另一个出口与气动肌肉(311)连接；所述回路(3)进口连接有两位三通电磁阀(329)，所述两位三通电磁阀(329)的出口通过管路分别连接有比例压力阀(322、323)，所述比例压力阀(322)的出口通过管路分别与气动肌肉(305)和两位四通电磁阀(318)的一个进口相连接，所述比例压力阀(323)的出口通过管路分别与气动肌肉(308)和两位四通电磁阀(318)的另一个进口相连接，所述两位四通电磁阀(318)的一个出口与气动肌肉(306)连接，另一个出口与气动肌肉(307)连接；所述回路(4)进口连接有两位三通电磁阀(328)，所述两位三通电磁阀(328)的出口通过管路分别连接有比例压力阀(320、321)，所述比例压力阀(320)的出口通过管路分别与气动肌肉(301)和两位四通电磁阀(317)的一个进口相连接，所述比例压力阀(321)的出口通过管路分别与气动肌肉(304)和两位四通电磁阀(317)的另一个进口相连接，所述两位四通电磁阀(317)的一个出口与气动肌肉(302)连接，另一个出口与气动肌肉(303)连接。