一种适用于非结构化环境下进行物理交互的多关节机械臂制造技术

技术编号:22093780 阅读:49 留言:0更新日期:2019-09-14 00:58
本发明专利技术公开了一种适用于非结构化环境下进行物理交互的多关节机械臂,包括:多关节机械臂本体和关节连接结构,关节连接结构的网络结构为第一基本单元、第二基本单元、一个第一基本单元和多个第二基本单元的叠合、或多个第二基本单元的叠合;第一基本单元的第一上层结构包含一个第一节点,第一下层结构包含至少三个不共线的第二节点,第一节点和所有第二节点通过连杆构成三维网络结构;第二基本单元的第二上层结构包含至少两个第三节点,第二下层结构包含至少两个第四节点,至少两个第四节点与至少两个第三节点不共面,所有第三节点和所有第四节点通过连杆构成三维网络结构。当产生碰撞时,关节连接结构通过自身的自适应性减小对外部环境的伤害。

A Multi-joint Manipulator for Physical Interaction in Unstructured Environment

【技术实现步骤摘要】
一种适用于非结构化环境下进行物理交互的多关节机械臂
本专利技术涉及机器人设计
,具体涉及一种适用于非结构化环境下进行物理交互的多关节机械臂,适用于水平作业环境。
技术介绍
现有机器人常采用刚性材质进行结构设计,在应对结构化环境问题中已经形成较为成熟的设计方法,如工业机器人等,但在应对更加广泛的非结构化环境交互时,该设计方法仍具有较大的局限性,往往需要采用较为复杂的机械结构、传动部件、驱动部件等实现复杂的运动功能,在这个过程中,机器人结构的自适应性成为一个重要的设计问题。通常具有较高环境适应性的机器人可以借助单一结构或仅通过少量改动即可在更加广泛的应用场景下,特别是非结构化环境下,实现各种复杂的功能,这是机器人自适应性的一个重要体现。现有在水下操作的多关节机械臂的关节之间常采用刚性连杆,而水下作业往往需要对包括珊瑚在内水下脆弱的生态环境进行保护,刚性连杆在对水下环境进行碰撞时,会造成极大的损伤;且传统机械臂需要进行复杂的结构、防水等来实现机械臂运行过程中对水下环境的避障以产生尽可能小的影响,具有自适应性的水下机械臂需要可以通过自身的结构特点在即便产生碰撞的情况下仍然可以通过自身结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于非结构化环境下进行物理交互的多关节机械臂,其特征在于,包括:多关节机械臂本体和关节连接结构,所述关节连接结构安装在所述多关节机械臂本体的关节之间;所述关节连接结构的网络结构采用空间三维网络结构,所述空间三维网络结构基于节点的位置并采用连杆在空间中进行有序组合。

【技术特征摘要】
1.一种适用于非结构化环境下进行物理交互的多关节机械臂,其特征在于,包括:多关节机械臂本体和关节连接结构,所述关节连接结构安装在所述多关节机械臂本体的关节之间;所述关节连接结构的网络结构采用空间三维网络结构,所述空间三维网络结构基于节点的位置并采用连杆在空间中进行有序组合。2.如权利要求1所述的多关节机械臂,其特征在于,所述空间三维网络结构为第一基本单元、第二基本单元、一个第一基本单元和多个第二基本单元的叠合、或多个第二基本单元的叠合;其中:所述第一基本单元包括第一上层结构和第一下层结构,所述第一上层结构包含一个第一节点,所述第一下层结构包含至少三个第二节点,至少三个所述第二节点不共线;所述第一节点和所有所述第二节点通过连杆构成三维网络结构,所述连杆连接在两个所述第二节点之间或所述第一节点与第二节点之间;所述第二基本单元包括第二上层结构和第二下层结构,所述第二上层结构包含至少两个第三节点,所述第二下层结构包含至少两个第四节点,至少两个所述第四节点与至少两个所述第三节点不共面;所有所述第三节点和所有所述第四节点通过连杆构成三维网络结构,所述连杆连接在两个所述第三节点之间、两个所述第四节点之间或所述第三节点与第四节点之间。3.如权利要求2所述的多关节机械臂,其特征在于,所述连杆为中空柔性杆。4.如权利要求2所述的多关节机械臂,其特征在于,任一所述第二节点和与之距离最近的第二节点通过所述连杆连接;基于就近原则,所述第一节点和一个或多个第二节点通过所述连杆连接。5.如权利要求4所述的多关节...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋超阳万芳
申请(专利权)人:南方科技大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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