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专利号: 2021114283010
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种运动平顺的轻量化仿人机械手臂,其特征在于,包括大臂(1)、小臂(2)和肘关节(3),所述肘关节(3)包括两个铰接相连的铰支座(31),两个所述铰支座(31)分别安装在所述大臂(1)和小臂(2)上;每个所述铰支座(31)上均具有两个与铰轴平行设置的支撑杆(32),两个所述支撑杆(32)沿所述铰支座(31)的宽度方向对称地设置在铰轴的两侧,并靠近所述大臂(1)或小臂(2),所述支撑杆(32)上具有多个可转动的滑轮(33);所述大臂(1)的上端具有可转动设置的驱动轴(11),所述驱动轴(11)与所述支撑杆(32)平行设置,且一端连接有驱动电机(12);所述驱动轴(11)上绕有呈单螺旋状的拉绳(4),所述拉绳(4)的两端分别依次绕过同侧的两个支撑杆(32)上的滑轮(33),且端部固定在其中一个所述支撑杆(32)或滑轮(33)上;所述驱动轴(11)为丝杆,所述拉绳绕在所述丝杆的槽内;

所述大臂(1)的上端还具有两根与所述驱动轴(11)平行设置的横杆(81),两个所述横杆(81)分别位于所述驱动轴(11)的两侧,并低于所述驱动轴(11);所述横杆(81)上可转动地安装有导向滑轮(82),所述拉绳(4)的两端分别从同侧的所述导向滑轮(82)的上部绕过后,依次绕过同侧的两个支撑杆(32)上的滑轮(33);

所述大臂(1)的上端还具有两根与所述驱动轴(11)平行设置的导向杆(83),两个所述导向杆(83)分别位于所述驱动轴(11)的两侧,并高于所述驱动轴(11);两个所述导向杆(83)上可滑动地架设有滑板(84),所述滑板(84)的底部连接有与所述驱动轴(11)配合设置的丝杆螺母,所述丝杆螺母与所述拉绳(4)之间具有间距;所述横杆(81)安装在所述滑板(84)上。

2.如权利要求1所述的运动平顺的轻量化仿人机械手臂,其特征在于,所述肘关节(3)还包括两块对称设置在所述铰支座(31)两侧的铰接板(34),所述铰接板(34)的两端分别铰接在两个所述铰支座(31)上。

3.如权利要求2所述的运动平顺的轻量化仿人机械手臂,其特征在于,所述铰支座(31)的内侧还具有与所述铰接板(34)对应设置的支撑板(35),所述铰接板(34)和支撑板(35)通过穿过所述铰支座(31)上铰接孔的铰轴连接。

4.如权利要求3所述的运动平顺的轻量化仿人机械手臂,其特征在于,所述铰支座(31)的铰接孔通过轴承安装在所述铰轴上。

5.如权利要求1所述的运动平顺的轻量化仿人机械手臂,其特征在于,所述大臂(1)的上端安装有肩关节(5),所述肩关节(5)包括轴心正交设置的第一转动副和第二转动副,所述第一转动副连接在所述大臂(1)上,且轴心与所述铰支座(31)的转动轴心平行。

6.如权利要求1所述的运动平顺的轻量化仿人机械手臂,其特征在于,所述小臂(2)的下端安装腕关节(6),所述腕关节(6)包括轴心正交设置的第三转动副和第四转动副,所述第三转动副连接在所述小臂(2)上,且轴心沿所述小臂(2)的长度方向设置。

7.如权利要求6所述的运动平顺的轻量化仿人机械手臂,其特征在于,所述第四转动副上连接有手掌(71),所述手掌(71)的前端铰接有手指(72),所述手指(72)由指关节(73)依次铰接而成,所述指关节(73)朝向所述手掌(71)的一端具有突出形成的铰座(74),所述铰座(74)位于所述指关节(73)的手背侧;所述指关节(73)的铰座(74)上铰接有直线伸缩机构(75),所述直线伸缩机构(75)的另一端铰接在相邻铰接的指关节(73)或手掌(71)上。

8.如权利要求7所述的运动平顺的轻量化仿人机械手臂,其特征在于,所述直线伸缩机构(75)为伸缩气缸。

9.如权利要求2所述的运动平顺的轻量化仿人机械手臂,其特征在于,所述铰支座(31)的中部具有成圆环状的导向环(36),所述导向环(36)与所述铰支座(31)同轴设置;所述导向环(36)的外表面具有多个导向槽,且相邻两个导向槽的间距与所述导向槽的宽度一致;

两个所述铰支座(31)上的导向环(36)的导向槽交错嵌设;所述导向环(36)的一侧延伸设置的限位块,两个所述导向环(36)的限位块位于同一侧,且二者的限位块抵接状态下大臂和小臂处于伸直状态。