The invention discloses a single pneumatic artificial muscle hybrid drive joint, including a pneumatic artificial muscle driving mechanism composed of pneumatic artificial muscles and half straight gears, a servo motor driving mechanism composed of a servo motor and a half parachute gear mounted on the output shaft of the servo motor, and a rotating shaft and the half straight tooth. The wheel meshing spur gear and the bevel gear meshed with the half parachute gear constitute the power output mechanism. The pneumatic artificial muscle and the servo motor transmit the driving force to the rotating shaft at the same time through the meshing transmission between the half straight gear and the spur gear and the half parachute gear and the small bevel gear, so as to pass the rotating output end of the rotating shaft. The advantages of the pneumatic artificial muscle material, such as light weight, large load and good flexibility, are combined with the advantages of high precision and quick response of the servo motor. The two people make accurate compliance control in the way of mutual compensation.
【技术实现步骤摘要】
单气动人工肌肉混合驱动关节
本专利技术涉及仿生机器人
,特别涉及一种单气动人工肌肉混合驱动关节。
技术介绍
二十一世纪人类将进入老龄化社会,发展“仿生机器人”不仅能够弥补年轻劳动力的严重不足,解决老龄化社会的家庭服务和医疗等社会问题,同时可以开辟新的产业,创造新的就业机会。近些年,随着科技的快速发展,仿生机器人领域的发展也相应取得了突飞猛进的进展,随着对仿生机器人的要求也越来越高。仿生机器人的仿生运动是否能够具有优良的特性,更多取决于各个驱动关节的性能。因而,随着仿生机器人领域的发展,对仿生机器人驱动关节结构的设计也相应的提出了更高的要求。在目前的仿生机器人领域中,它们的运动驱动方式大多数还是以电机驱动为主,少部分使用人工肌肉的驱动方式驱动。使用电机驱动的方式优点是控制上相对人工肌肉简单精确,但由于电机是刚性部件,不能够准确的表示仿生机器人的各种柔顺特性,所以电机驱动的方式普遍存在仿生效果相对较差,自身重量相对较高的问题。而单纯的人工肌肉驱动在驱动方式上普遍能够有具有良好的仿生特性、柔顺性,自重低等优点,但是其在控制上又普遍存在精确度低,不易控制等缺点。因此从通过改变传统仿生机器人驱动关节的单一驱动方式从而达到提高仿生机器人驱动关节性能的手段是改进上述技术缺陷的一种思路。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过改变传统仿生机器人驱动关节的单一驱动方式,从而达到提高仿生机器人驱动关节性能的目的的单气动人工肌肉混合驱动关节。为此,本专利技术技术方案如下:一种单气动人工肌肉混合驱动关节,包括设置在一支架组件内的气动人工肌肉驱动机构、伺服电机驱动机构和动力 ...
【技术保护点】
1.一种单气动人工肌肉混合驱动关节,其特征在于,包括设置在一支架组件内的气动人工肌肉驱动机构、伺服电机驱动机构和动力输出机构;其中,所述支架组件包括外固定架(1)、位于所述外固定架(1)内侧的内固定架(2)以及设置在所述内固定架(2)内侧的L形连接架(9);所述气动人工肌肉驱动机构包括气动人工肌肉(3)和半直齿轮(13);所述气动人工肌肉(3)和所述半直齿轮(13)水平设置在所述L形连接架的下侧和上侧;所述气动人工肌肉(3)的充放气端和伸缩端分别固定在所述内固定架(2)的侧板上和所述L形连接架(9)的竖板上;所述半直齿轮(13)分别与所述内固定架(2)和所述L形连接架(9)的横板转动连接;所述伺服电机驱动机构包括固定在所述内固定架(2)上的伺服电机(6)和安装在所述伺服电机(6)输出轴上的半伞齿轮(14);所述动力输出机构包括转动轴(10)、与所述半直齿轮(13)啮合的直齿轮(7),以及与所述半伞齿轮(14)啮合的伞齿轮(12);所述直齿轮(7)和所述伞齿轮(12)分别固定在所述转动轴(10)的两端,所述转动轴(10)竖直设置且两端与所述外固定架(1)转动连接。
【技术特征摘要】
1.一种单气动人工肌肉混合驱动关节,其特征在于,包括设置在一支架组件内的气动人工肌肉驱动机构、伺服电机驱动机构和动力输出机构;其中,所述支架组件包括外固定架(1)、位于所述外固定架(1)内侧的内固定架(2)以及设置在所述内固定架(2)内侧的L形连接架(9);所述气动人工肌肉驱动机构包括气动人工肌肉(3)和半直齿轮(13);所述气动人工肌肉(3)和所述半直齿轮(13)水平设置在所述L形连接架的下侧和上侧;所述气动人工肌肉(3)的充放气端和伸缩端分别固定在所述内固定架(2)的侧板上和所述L形连接架(9)的竖板上;所述半直齿轮(13)分别与所述内固定架(2)和所述L形连接架(9)的横板转动连接;所述伺服电机驱动机构包括固定在所述内固定架(2)上的伺服电机(6)和安装在所述伺服电机(6)输出轴上的半伞齿轮(14);所述动力输出机构包括转动轴(10)、与所述半直齿轮(13)啮合的直齿轮(7),以及与所述半伞齿轮(14)啮合的伞齿轮(12);所述直齿轮(7)和所述伞齿轮(12)分别固定在所述转动轴(10)的两端,所述转动轴(10)竖直设置且两端与所述外固定架(1)转动连接。2.根据权利要求1所述的单气动人工肌肉混合驱动关节,其特征在于,所述内固定架(2)的侧板上和所述L形连接架(9)的竖板上各开设有一径向通孔;所述气动人工肌肉(3)的充放气端插装在所述内固定架(2)侧板上的径向通孔内并通过穿装在所述充放气端的且位于所述内固定架(2)侧板两侧的内螺母(5)...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘振忠,刘高领,王巨涛,
申请(专利权)人:天津理工大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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