一种基于气缸与气动肌肉仿人机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于气缸与气动肌肉仿人机器人系统，以气缸和气动肌肉驱动人的肩关节、肘关节、腕关节、手指、腰关节、髋关节、膝关节、踝关节、脚趾的运动，具有完全模拟人运动的功能。由直线气缸、摆动气缸、气动肌肉、锥齿轮、椎骨以及连接板组成。多个直线气缸驱动肩关节运动，摆动气缸与锥齿轮结合驱动肘关节，气动肌肉驱动腕关节和手指；多根气动肌肉驱动腰关节和椎骨；摆动气缸与平行四边形结构结合驱动下肢运动。肩关节、肘关节、腕关节、腰关节、髋关节、膝关节、踝关节、分别具有6、1、2、1、1、2个自由度。本发明专利技术专利以气缸和气动肌肉驱动，具有结构紧凑、防爆性能好、自由度多、刚柔结合的特点，可用于教学和演示。

【技术实现步骤摘要】
一种基于气缸与气动肌肉仿人机器人系统
本专利技术涉及仿生机器人
，特别是一种结构紧凑、干净防爆、自由度多、刚柔结合的基于气缸与气动肌肉仿人机器人系统。
技术介绍
机器人是一种能够把人类从繁重的工作中解放出来的装置、涉及到机械、电气、通信、控制等方面的知识；仿型机器人作为机器人的一个研究方向，具有外形与人相似、功能相似的效果。清洁的空气作为一种介质，具有较好的防爆型，并且具有取之不尽、用之不完的优点。气缸和气动肌肉作为两个元件，各自有自身的特点，如果能够组合使用，将避免各自的缺点。中国专利CN107717961B首次提出一种单关节气缸驱动的仿人型机器人，公开了一种基于气缸的仿人型机器人，以气缸作为驱动元件模拟人的腰关节以及四肢运动，具有完全模拟人运动的功能。所述的仿人型机器人主要由气缸、固定板、股骨、腓骨、肱骨组成，具有44个自由度；其中模拟的腰关节具有12个自由度，模拟下肢的髋关节、膝关节、踝关节分别具有3、2、2个自由度，模拟上肢的肩关节、肘关节、腕关节分别具有3、1、4个自由度，肩关节与肘关节之间增加了一个自由度。中国本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于气缸与气动肌肉仿人机器人系统，其特征在于，包括：/n胸关节(1),所述胸关节(1)两侧互为镜像的设置两组上肢关节(2)，下方固定在腰关节(3)上，所述腰关节(3)的下方互为镜像的设置下肢关节(4)，所述下肢关节(4)分别为左下肢(4-1)和右下肢(4-2)；/n所述胸关节(1)的胸关节固定板(5)两侧互为镜像的设置直线气缸一(6)、直线气缸二(7)、直线气缸三(8)、直线气缸四(9)、直线气缸五(17)、直线气缸六(18)、直线气缸七(19)和直线气缸八(20)，所述直线气缸二(7)、直线气缸三(8)一端可转动连接到胸关节固定板(5)的上侧，另一端可转动连接到肩关节板(16)，所述...

【技术特征摘要】
1.一种基于气缸与气动肌肉仿人机器人系统，其特征在于，包括：
胸关节(1),所述胸关节(1)两侧互为镜像的设置两组上肢关节(2)，下方固定在腰关节(3)上，所述腰关节(3)的下方互为镜像的设置下肢关节(4)，所述下肢关节(4)分别为左下肢(4-1)和右下肢(4-2)；
所述胸关节(1)的胸关节固定板(5)两侧互为镜像的设置直线气缸一(6)、直线气缸二(7)、直线气缸三(8)、直线气缸四(9)、直线气缸五(17)、直线气缸六(18)、直线气缸七(19)和直线气缸八(20)，所述直线气缸二(7)、直线气缸三(8)一端可转动连接到胸关节固定板(5)的上侧，另一端可转动连接到肩关节板(16)，所述直线气缸五(17)、直线气缸七(19)一端可转动连接到胸关节固定板(5)的下侧，另一端可转动连接到肩关节板(16)，所述直线气缸一(6)、直线气缸四(9)、直线气缸六(18)、直线气缸八(20)一端可转动连接到胸关节固定板(5)的中部，另一端可转动连接到肩关节板(16)，所述肩关节板(16)上一侧设置摆动气缸一(10)，另一侧固定肘关节板一(11)和肘关节板二(15)，所述摆动气缸一(10)的工作杆连接锥齿轮二(13)，所述锥齿轮二(13)分别啮合锥齿轮一(12)和锥齿轮三(14)，所述锥齿轮一(12)可转动连接到肘关节板一(11)，所述锥齿轮三(14)可转动连接到肘关节板二(15)；
所述胸关节固定板(5)和腰关节(3)的腰关节顶板(32)固定连接，所述腰关节顶板(32)依次可转动连接椎骨四(33)、椎骨五(34)、椎骨六(35)、椎骨一(28)、椎骨二(29)、椎骨三(30)和腰关节底板(31)，所述腰关节底板(31)和腰关节顶板(32)之间分别可转动连接腰关节气动肌肉一(21)、腰关节气动肌肉二(22)、腰关节气动肌肉三(23)、腰关节气动肌肉四(24)、腰关节气动肌肉五(25)、腰关节气动肌肉六(26)、腰关节气动肌肉七(27)、腰关节气动肌肉八(36)、腰关节气动肌肉九(37)、腰关节气动肌肉十(38)、腰关节气动肌肉十一(39)、腰关节气动肌肉十二(40)、腰关节气动肌肉十三(41)和腰关节气动肌肉十四(42)，所述腰关节气动肌肉四(24)、腰关节气动肌肉五(25)从右向左倾斜，所述腰关节气动肌肉一(21)、腰关节气动肌肉二(22)、腰关节气动肌肉三(23)、腰关节气动肌肉六(26)、腰关节气动肌肉七(27)同侧，所述腰关节气动肌肉九(37)、腰关节气动肌肉十三(41)从左向右倾斜，所述腰关节气动肌肉八(36)、腰关节气动肌肉十(38)、腰关节气动肌肉十一(39)、腰关节气动肌肉十二(40)、腰关节气动肌肉十四(42)同侧；
所述腰关节底板(31)上方两侧分别固定摆动气缸二(43)的缸体，所述摆动气缸二(43)的工作杆分别固定左下肢(4-1)的髋关节固定件(44)和右下肢(4-2)的髋关节固定件(44)，所述髋关节固定件(44)分别铰接大腿连接板一(45)、大腿连接板二(46)、大腿连接板三(52)、大腿连接板四(53)，所述大腿连接板一(45)、大腿连接板二(46)、大腿连接板三(52)、大腿连接板四(53)分别铰接膝关节固定件(47)，所述膝关节固定件(47)分别铰接小腿连接板一(48)、小腿连接板二(49)、小腿连接板三(54)、小腿连接板四(55)，所述小腿连接板一(48)、小腿连接板二(49)、小腿连接板三(54)、小腿连接板四(55)分别铰接踝关节固定件(50)，所述踝关节固定件(50)通过摆动气缸三(56)连接脚(51)，所述小腿连接板一(48)、小腿连接板二(49)、小腿连接板三(54)、小腿连接板四(55)、大腿连接板一(45)、大腿连接板二(46)、大腿连接板三(52)、大腿连接板四(53)分别由摆动气缸驱动；
所述锥齿轮一(12)和锥齿轮三(14)分别固定连接肘关节板三(57)，所述肘关节板三(57)固定连接小臂气动肌肉一(58)、小臂气动肌肉二(59)、小臂气动肌肉三(60)、小臂气动肌肉四(61)，所述小臂气动肌肉一(58)、小臂气动肌肉二(59)、小臂气动肌肉三(60)、小臂气动肌肉四(61)分别可转动连接到腕关节固定板(62)；
所述肘关节板三(57)分别固定连接手指气动肌肉一(63)、手指气动肌肉二(64)、手指气动肌肉三(65)、手指气动肌肉四(66)、手指气动肌肉五(69)、手指气动肌肉六(70)、手指气动肌肉七(71)、手指气动肌肉八(72)，所述手指气动肌肉一(63)和手指气动肌肉二(64)连接手指一(67)，所述手指气动肌肉三(65)和手指气动肌肉四(66)连接手指二(68)，所述手指气动肌肉七(71)和手指气动肌肉八(72)连接手指三(73)，所述手指气动肌肉五(69)和手...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴起威，姜飞龙，曹坚，胡红生，汪斌，朱海滨，朱荷蕾，刘睿莹，欧阳青，宋玉来，钱承，殷小亮，赵伟，陈晟，周丽，杨琴，张海军，杨立娜，沈剑英，杨德山，许聚武，戴婷，敖康，董睿，王庆泉，何琳，李心雨，任杰，刘亿，程祥光，吴三喜，尹弟，肖学才，高志强，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33