一种可用于机器人的仿生肱尺关节制造技术

本发明专利技术公开了一种可用于机器人的仿生肱尺关节，属于仿人机器人领域。它包括装设于机械肱骨与机械尺骨之间的机械肱二头肌和机械肱三头肌，机械肱骨的一端与机械尺骨的一端相铰接；机械肱二头肌包括肱二连接杆A、肱二连接杆B、肱二平动杆、外螺纹螺母、内螺纹丝杠和步进电机；外螺纹螺母装设于内螺纹丝杠的内部，且可以沿内螺纹丝杠的轴线平动；机械肱三头肌包括肱三连接杆A、肱三滑块和开设有导向槽的肱三连接杆B。本发明专利技术是一种结构简单合理、运动稳定、能够模拟人类肱二头肌与肱三头肌运动、依靠肱二头肌的隆起驱动肱骨与尺骨相对运动的可用于机器人的仿生肱尺关节。

A kind of bionic humeral ulnar joint for robot

The invention discloses a bionic brachial ulnar joint for robot, belonging to the field of humanoid robot. It includes the mechanical brachii biceps and the mechanical brachial triceps between the mechanical humerus and the mechanical ulna. One end of the mechanical humerus is articulated with one end of the mechanical ulna, and the mechanical brachial biceps includes the brachial two connecting rod A, the humerus two connecting rod, the brachial two translational rod, the outer screw nut, the internal screw screw and the stepping motor; the external screw nut. It is installed inside the inner screw thread screw and can be moved along the axis of the internal screw screw. The mechanical brachial triceps includes the brachial three connecting rod A, the brachial three slide block and the brachial three connecting rod B with the guiding groove. The invention is a kind of bionic humerus joint, which can be used to simulate the relative movement of the humerus and the ulna, which can simulate the human biceps brachii and the triceps brachii, and can be used to simulate the bionic humerus joint of the robot.

【技术实现步骤摘要】
一种可用于机器人的仿生肱尺关节
本专利技术主要涉及仿人机器人领域，特指一种可用于机器人的仿生肱尺关节。
技术介绍
人体的肘关节包括肱尺关节、肱桡关节和桡尺近侧关节，其结构特征异常复杂，然而人体的肘关节的运动功能也具有普通机器人所无法比拟的优点。因此，如何模仿人类设计肘关节、尤其是肱尺关节的结构特征成为智能机器人的研究热点之一。
技术实现思路
本专利技术需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种能够模拟人类肱二头肌与肱三头肌运动、依靠肱二头肌的隆起驱动肱骨与尺骨相对运动的可用于机器人的仿生肱尺关节。为了解决上述问题，本专利技术提出的解决方案为：一种可用于机器人的仿生肱尺关节，它包括装设于机械肱骨与机械尺骨之间的机械肱二头肌和机械肱三头肌，所述机械肱骨的一端与所述机械尺骨的一端相铰接。所述机械肱二头肌包括一端与所述机械肱骨相铰接肱二连接杆A、与所述肱二连接杆A另一端相铰接的肱二连接杆B和肱二平动杆、与所述肱二平动杆另一端相铰接的外螺纹螺母、与所述外螺纹螺母相配合的内螺纹丝杠、输出轴与所述内螺纹丝杠的一端相连的步进电机；所述步进电机的输出轴穿过装设于所述机械肱骨上的滚动轴承；所述外螺纹螺母装设于所述内螺纹丝杠的内部，且可以沿所述内螺纹丝杠的轴线平动。所述机械肱三头肌包括一端铰接于所述机械肱骨上的肱三连接杆A、铰接于所述肱三连接杆A另一端上的肱三滑块、开设有可供所述肱三滑块自由平动的导向槽的肱三连接杆B。进一步的，所述肱三连杆A与所述肱二连接杆A装设于所述机械肱骨的二分之一位置处。进一步的，所述肱三连杆B与所述肱二连接杆B装设于所述机械尺骨靠近所述机械肱骨的三分之一位置处。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术的一种可用于机器人的仿生肱尺关节设有机械肱二头肌与机械肱三头肌，通过步进电机转动实现机械肱二头肌的隆起或平隆，进而实现肱尺关节的转动，即实现了机械尺骨相对于机械肱骨的弯曲运动或伸直运动。由此可知，本专利技术的肱尺关节结构简单合理、运动稳定、具有人类肱尺关节运动的特征，有助于实现机器人肘关节的复杂运动。附图说明图1是本专利技术的一种可用于机器人的仿生肱尺关节的结构原理示意图。图中，1—机械肱骨；2—机械尺骨；31—肱三连杆A；32—肱三滑块；33—肱三连杆B；331—导向槽；41—肱二连接杆A；42—肱二连接杆B；43—肱二平动杆；44—内螺纹丝杠；45—外螺纹螺母；46—滚动轴承；47—步进电机。具体实施方式以下将结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。参见图1所示，本专利技术的一种可用于机器人的仿生肱尺关节，包括装设于机械肱骨1与机械尺骨2之间的机械肱二头肌和机械肱三头肌，机械肱骨1的一端与机械尺骨2的一端相铰接；其特征在于：参见图1所示，机械肱二头肌包括一端与机械肱骨1相铰接肱二连接杆A41、与肱二连接杆A41另一端相铰接的肱二连接杆B42和肱二平动杆43、与肱二平动杆43另一端相铰接的外螺纹螺母45、与外螺纹螺母45相配合的内螺纹丝杠44、输出轴与内螺纹丝杠44的一端相连的步进电机47；步进电机47的输出轴穿过装设于机械肱骨1上的滚动轴承46；外螺纹螺母45装设于内螺纹丝杠44的内部，且可以沿内螺纹丝杠44的轴线平动；参见图1所示，机械肱三头肌包括一端铰接于机械肱骨1上的肱三连接杆A31、铰接于肱三连接杆A31另一端上的肱三滑块32、开设有可供肱三滑块32自由平动的导向槽331的肱三连接杆B33。参见图1所示，作为优选的，肱三连杆A31与肱二连接杆A41装设于机械肱骨1的二分之一位置处。参见图1所示，作为优选的，肱三连杆B33与肱二连接杆B42装设于机械尺骨2靠近机械肱骨1的三分之一位置处；作为优选的，内螺纹丝杠44的一端内部中空，设有内部螺纹，所述外螺纹螺母45的外部设有与所述内螺纹丝杠44相配合的外螺纹。工作原理：步进电机47正向转动、带动内螺纹丝杠44转动，进而带动外螺纹螺母45向外平动，从而推动肱二平动杆43，使得肱二连接杆A41与肱二连接杆B42向外隆起，机械尺骨2相对于机械肱骨1弯曲转动，此时肱三连接杆A31通过肱三滑块32向肱三连接杆B33向里滑动，机械肱三头肌平隆；按照相反的运动原理，步进电机47反向向转动、机械尺骨2相对于机械肱骨1向平直方向转动，即机械尺骨2伸直运动，机械肱二头肌平隆，机械肱三头肌隆起。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于机器人的仿生肱尺关节，包括装设于机械肱骨(1)与机械尺骨(2)之间的机械肱二头肌和机械肱三头肌，所述机械肱骨(1)的一端与所述机械尺骨(2)的一端相铰接；其特征在于：所述机械肱二头肌包括一端与所述机械肱骨(1)相铰接肱二连接杆A(41)、与所述肱二连接杆A(41)另一端相铰接的肱二连接杆B(42)和肱二平动杆(43)、与所述肱二平动杆(43)另一端相铰接的外螺纹螺母(45)、与所述外螺纹螺母(45)相配合的内螺纹丝杠(44)、输出轴与所述内螺纹丝杠(44)的一端相连的步进电机(47)；所述步进电机(47)的输出轴穿过装设于所述机械肱骨(1)上的滚动轴承(46)；所述外螺纹螺母(45)装设于所述内螺纹丝杠(44)的内部，且可以沿所述内螺纹丝杠(44)的轴线平动；所述机械肱三头肌包括一端铰接于所述机械肱骨(1)上的肱三连接杆A(31)、铰接于所述肱三连接杆A(31)另一端上的肱三滑块(32)、开设有可供所述肱三滑块(32)自由平动的导向槽(331)的肱三连接杆B(33)。

【技术特征摘要】
1.一种可用于机器人的仿生肱尺关节，包括装设于机械肱骨(1)与机械尺骨(2)之间的机械肱二头肌和机械肱三头肌，所述机械肱骨(1)的一端与所述机械尺骨(2)的一端相铰接；其特征在于：所述机械肱二头肌包括一端与所述机械肱骨(1)相铰接肱二连接杆A(41)、与所述肱二连接杆A(41)另一端相铰接的肱二连接杆B(42)和肱二平动杆(43)、与所述肱二平动杆(43)另一端相铰接的外螺纹螺母(45)、与所述外螺纹螺母(45)相配合的内螺纹丝杠(44)、输出轴与所述内螺纹丝杠(44)的一端相连的步进电机(47)；所述步进电机(47)的输出轴穿过装设于所述机械肱骨(1)上的滚动轴承(46)；所述外螺纹螺母(45)装设于所述内...

【专利技术属性】
技术研发人员：班书昊，李晓艳，何云松，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32