多自由度气控关节、多自由度气控装置及机械臂制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种多自由度气控关节，该多自由度气控关节包括相对设置的第一安装座和第二安装座，所述第一安装座和第二安装座之间设置有若干可弯曲的伸缩体，所述伸缩体具有空腔和可供气体进入、抽出所述空腔的开口，所述伸缩体的开口端与所述第一安装座连接，所述伸缩体的密封端与所述第二安装座连接。本发明专利技术的多自由度气控关节结构简单，可实现机器多个方向角度的转动动作以及对机器动作方向角度的精准控制，并且能有效进行受力缓冲及安全性保护。此外，本发明专利技术还公开一种多自由度气控装置和机械臂。

【技术实现步骤摘要】
多自由度气控关节、多自由度气控装置及机械臂
本专利技术涉及机器人
，特别涉及一种多自由度气控关节及机械臂。
技术介绍
众所周知，机器人是面向工业等众多领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，其通过模拟人的手、臂的动作，并按照预定的程序、轨迹及其它要求，以实现抓取、搬运工件或操作工具的功能。然而，关节作为机器人的机械臂的基础部件，通常设置于两关节臂之间，或者设置于末端关节臂上以用于连接功能器件，其性能的好坏直接影响机器人的工作性能。目前，机器人的关节通常由旋转电机、减速器等结构组成，即通过旋转电机及减速器的配合，以实现对安装于机械臂末端的功能器件的驱动。但是，此关节的设置结构复杂，对于功能器件仅能实现单自由度方向的转动驱动，使得其转动角度范围受限，对其转动角度的控制不够精准，对于工作特性不同的功能器件不能很好应对，工作性能欠佳；并且因结构的较强刚性，对于一些特定场景(比如使用于身体、易碎部件等)不能很好的进行受力缓冲及安全保护，易引起碰撞、压迫等伤害的风险。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种多自由度气控关节，旨在解决目前的机器人关节结构复杂、转动方向角度受限且控制不够精准以及安全性不高的问题。为实现上述目的，本专利技术提出一种多自由度气控关节，该多自由度气控关节包括相对设置的第一安装座和第二安装座，所述第一安装座和第二安装座之间设置有若干可弯曲的伸缩体，所述伸缩体具有空腔和可供气体进入、抽出所述空腔的开口，所述伸缩体的开口端与所述第一安装座连接，所述伸缩体的密封端与所述第二安装座连接。优选地，所述伸缩体包括两间隔设置的安装部和位于两所述安装部之间的波纹管，两所述安装部分别与所述第一安装座和第二安装座连接，其中一个所述安装部上设置有所述开口；所述波纹管的两端分别固定在两所述安装部上，所述波纹管与两所述安装部围合形成所述空腔。优选地，所述第一安装座和第二安装座上对应设置有可供两所述安装部穿过的通孔，所述安装部与通孔之间形成卡接配合。优选地，所述波纹管包括多个伸缩节，所述多自由度气控关节还包括两个设置在所述第一安装座和第二安装座之间的固定座，所述固定座具有卡持所述伸缩节的环形卡槽。优选地，所述固定座包括两个卡接配合的半环形块。优选地，两个所述半环形块上对应设置有燕尾槽和楔形块。优选地，所述第一安装座和第二安装座设置为中间高、周边低的环形结构，所述伸缩体为倾斜设置。优选地，所述多自由度气控关节还包括设置在所述第一安装座上的连接板，所述连接板上设置有多个连接孔。本专利技术还提出一种多自由度气控装置，该多自由度气控装置包括控制器、电磁阀、气泵及以上所述的多自由度气控关节，所述气泵通过气管与所述开口连接，所述电磁阀设置在所述气管上，所述控制器用于控制气泵对所述空腔进行进气和抽气。本专利技术还提出一种机械臂，该机械臂包括以上所述的多自由度气控关节。本专利技术技术方案的有益效果在于：本多自由度气控关节由第一安装座、第二安装座和伸缩体等组成，通过从伸缩体的开口向空腔输气或抽气，以控制伸缩体进行伸缩弯曲动作，并通过若干个伸缩体的配合，实现对于第二安装座的偏转驱动。与现有的关节相比，本多自由度气控关节结构简单，功能器件安装于第二安装座上可随其实现多个方向角度的转动动作，转动角度范围大，并且采用气动的驱动方式，具有驱动柔性，受力可缓冲，使用安全性高，方向易于控制，可实现转动角度的精准控制，对于各类功能器件均具有很好的适用性。附图说明图1为本专利技术一实施例中多自由度气控关节的结构示意图；图2为图1中多自由度气控关节的爆炸结构示意图；图3为图1中多自由度气控关节的固定座的结构示意图；图4为本专利技术一实施例中多自由度气控装置的电气连接示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提出一种多自由度气控关节，参照图1，该多自由度气控关节包括相对设置的第一安装座100和第二安装座200，第一安装座100和第二安装座200之间设置有若干可弯曲的伸缩体300，伸缩体300具有空腔和可供气体进入、抽出空腔的开口，伸缩体300的开口端与第一安装座100连接，伸缩体300的密封端与第二安装座200连接。关节作为机器人的基础部件，其作用在于实现机械臂各关节的转动或实现机械臂上功能器件的转动，据此，本实施例提出的多自由度气控关节，参照图1，其包括第一安装座100、第二安装座200、若干个伸缩体300，具体的，第一安装座100、伸缩体300和第二安装座200从上至下依次设置，其中：第一安装座100作为设置基础，用于安装本气控关节其它结构及本气控关节在机械臂或其他结构上的连接固定；第二安装座200位于第一安装座100的下方，其用于安装功能器件，该功能器件可为多种，在此不作特定限制。进一步的，第二安装座200上可分布设置多个安装孔位，以通过螺丝实现功能器件的可拆卸安装。参照图1，作为优选，第一安装座100和第二安装座200均采用圆盘结构，可节省安装空间。伸缩体300位于第一安装座100和第二安装座200之间，若干个伸缩体300可绕一虚拟的中心轴周向布置。即该中心轴位于若干个伸缩体300的中心位置处，以表示若干个伸缩体300具有一个设置中心，基于上述结构，该中心轴可为第一安装座100和第二安装座200的圆心连线。作为较优设置，参照图1，伸缩体300采用四个，但不仅限于四个，还可为三个或五个不等，其根据工作要求和实际情况设置。其中，伸缩体300呈长条形且具有开口端和密封端，其两端分别与第一安装座100和第二安装座200连接，可采用胶粘或其它的方式固定；伸缩体300内设空腔，开口即设于开口端，其可采用柔性材质制成，比如橡胶。可理解的是，从开口处往伸缩体300的空腔内输气或从伸缩体300的空腔内抽气，则可使得伸缩体300沿其长度方向伸长或缩短。其中，作为较优设置，可采用气泵实现输气和抽气，气泵通过气管连接伸缩体300的开口以与其内腔连通，每一个伸缩体300均可单独配置气泵，也可通过气泵统一控制，具体设置需根据实际情况而定。本多自由度气控关节从伸缩体300的开口向空腔输气或抽气，以控制伸缩体300进行伸缩弯曲动作，并通过若干个伸缩体300的配合，实现对于第二安装座200的偏转驱动。即让若干个伸缩体300中的某一个或某几个伸长弯曲，另外的几个缩短弯曲，可使第二安装座200朝某一个方向转动，以及通过控制伸缩体300的伸缩距离和弯曲程度，可使第二安装座200朝该方向转动某一个角度。与现有的关节相比，本多自由度气控关节结构简单，功能器件安装于第二安装座200上可随其实现多个方向角度的转动动作，转动角度范围大，并且采用气动的驱动方式，具有驱动柔性，受力可缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多自由度气控关节，其特征在于，包括相对设置的第一安装座和第二安装座，所述第一安装座和第二安装座之间设置有若干可弯曲的伸缩体，所述伸缩体具有空腔和可供气体进入、抽出所述空腔的开口，所述伸缩体的开口端与所述第一安装座连接，所述伸缩体的密封端与所述第二安装座连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多自由度气控关节，其特征在于，包括相对设置的第一安装座和第二安装座，所述第一安装座和第二安装座之间设置有若干可弯曲的伸缩体，所述伸缩体具有空腔和可供气体进入、抽出所述空腔的开口，所述伸缩体的开口端与所述第一安装座连接，所述伸缩体的密封端与所述第二安装座连接。


2.根据权利要求1所述的多自由度气控关节，其特征在于，所述伸缩体包括两间隔设置的安装部和位于两所述安装部之间的波纹管，两所述安装部分别与所述第一安装座和第二安装座连接，其中一个所述安装部上设置有所述开口；所述波纹管的两端分别固定在两所述安装部上，所述波纹管与两所述安装部围合形成所述空腔。


3.根据权利要求2所述的多自由度气控关节，其特征在于，所述第一安装座和第二安装座上对应设置有可供两所述安装部穿过的通孔，所述安装部与通孔之间形成卡接配合。


4.根据权利要求3所述的多自由度气控关节，其特征在于，所述波纹管包括多个伸缩节，所述多自由度气控关节还包括两个设置在所述第一安装座和第二安装座之间的固...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈继勇，孙文，李彬，
申请(专利权)人：深圳瀚维智能医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44