一种刚柔混合的仿生机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及一种刚柔混合的仿生机器人系统，以气动肌肉模拟人的肌肉驱动肩关节、肘关节、腕关节、腰关节、髋关节、膝关节、踝关节的运动，具有完全模拟人关节运动的功能。所述的刚柔混合的仿生机器人系统主要由椎骨、连接件、转动轴、直线气缸、气动肌肉、薄壁气缸以及控制系统组成。两组并联气缸交叉内侧，一组并联气动肌肉在外侧构成腰关节。单关节气动肌肉与多关节气动肌肉结合驱动膝关节，拮抗肌形式的气动肌肉驱动髋关节、踝关节。单关节气动肌肉与多关节气动肌肉结合驱动肩关节、肘关节，拮抗肌形式的气动肌肉驱动腕关节。本发明专利技术专利以气动肌肉驱动，具有结构紧凑，刚柔结合、运动模式多的特点，可用于教学和演示。

【技术实现步骤摘要】
一种刚柔混合的仿生机器人系统
本专利技术涉及机器人设备
，特别是一种结构紧凑，刚柔结合、运动模式多的刚柔混合的仿生机器人系统。
技术介绍
柔性机器人由于具有较好的柔顺性，在复杂环境运动过程中，如果与外界发生碰撞，由于其自身具有较好的柔顺性而避免刚性损坏。气动肌肉由于具有较好的柔顺性，在柔性机器人领域具有较多的应用。仿生机器人是机器人领域一个重要的研究领域，由于在设计机器人的过程中，往往吸取生物的优势进行设计，而生物的这些优势进化几千年，为适应外部环境进化而来。人体腰关节肌肉错综复杂，从不同的角度分析，可以设计出不同的构型。中国专利CN107550688B，申请号：201710944285.8，申请日：2017-10-12，以气动肌肉模拟人的肌肉驱动肩关节、肘关节、腕关节、腰关节、髋关节、膝关节、踝关节的运动，具有完全模拟人运动的功能。该仿人型机器人结构紧凑、清洁、防爆性能好，可用于科学研究、教学演示、医疗诊断。提出气动肌肉以拮抗肌形式驱动关节，但是人体关节经常会有一些微小的相对运动，比如人体的髌骨。需要一种结构紧凑，刚柔结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刚柔混合的仿生机器人系统，其特征在于，包括：/n腰关节(2)，所述腰关节(2)的上部两侧分别设置上肢关节一(1-1)和上肢关节二(1-2)，下部两侧分别设置下肢关节一(3-1)和下肢关节二(3-2)，所述上肢关节一(1-1)和上肢关节二(1-2)结构相同，且互为镜像，所述下肢关节一(3-1)和下肢关节二(3-2)结构相同，且互为镜像；/n所述腰关节(2)的上端连接板(12)、椎骨一(13)、椎骨二(14)、椎骨三(15)、椎骨四(16)、椎骨五(17)、椎骨六(18)、椎骨七(19)、下端连接板(23)依次可转动连接，所述上端连接板(12)和椎骨五(17)分别可转动连接上端气缸一(5)...

【技术特征摘要】
1.一种刚柔混合的仿生机器人系统，其特征在于，包括：
腰关节(2)，所述腰关节(2)的上部两侧分别设置上肢关节一(1-1)和上肢关节二(1-2)，下部两侧分别设置下肢关节一(3-1)和下肢关节二(3-2)，所述上肢关节一(1-1)和上肢关节二(1-2)结构相同，且互为镜像，所述下肢关节一(3-1)和下肢关节二(3-2)结构相同，且互为镜像；
所述腰关节(2)的上端连接板(12)、椎骨一(13)、椎骨二(14)、椎骨三(15)、椎骨四(16)、椎骨五(17)、椎骨六(18)、椎骨七(19)、下端连接板(23)依次可转动连接，所述上端连接板(12)和椎骨五(17)分别可转动连接上端气缸一(5)、上端气缸二(10)、上端气缸三(11)的两端，所述椎骨三(15)和下端连接板(23)分别可转动连接下端气缸一(8)、下端气缸二(9)、下端气缸三(24)的两端，所述上端连接板(12)和下端连接板(23)分别可转动连接腰关节气动肌肉一(4)、腰关节气动肌肉二(6)、腰关节气动肌肉三(7)、腰关节气动肌肉四(20)、腰关节气动肌肉五(21)、腰关节气动肌肉六(22)；
所述下端连接板(23)分别可转动连接下肢关节一(3-1)或下肢关节二(3-2)的转动轮一(25)，所述转动轮一(25)固定连接大腿连接板(32)，所述大腿连接板(32)固定连接膝关节转动轴(30)，所述膝关节转动轴(30)分别固定连接转动轮二(31)和转动轮三(37)，所述下端连接板(23)固定连接气动肌肉长肌一(26)、气动肌肉长肌二(27)，所述气动肌肉长肌一(26)、气动肌肉长肌二(27)通过绳索连接转动轮二(31)，所述下端连接板(23)固定连接气动肌肉长肌三(33)、气动肌肉长肌四(34)，所述气动肌肉长肌三(33)、气动肌肉长肌四(34)通过绳索连接转动轮三(37)，所述大腿连接板(32)固定连接气动肌肉短肌一(28)、气动肌肉短肌二(29)，所述气动肌肉短肌一(28)、气动肌肉短肌二(29)通过绳索连接转动轮一(25)，所述大腿连接板(32)固定连接气动肌肉短肌三(35)、气动肌肉短肌四(36)，所述气动肌肉短肌三(35)、气动肌肉短肌四(36)通过绳索连接转动轮三(37)，所述转动轮三(37)设置有两个槽；
所述膝关节转动轴(30)固定连接小腿连接板(42)，所述小腿连接板(42)可转动连接踝关节转动轴(41)，所述踝关节转动轴(41)分别固定连接转动轮四(40)、转动轮五(45)、脚连接件(46)，所述脚连接件(46)固定连接脚(47)，所述小腿连接板(42)固定连接气动肌肉短肌五(38)、气动肌肉短肌六(39)、气动肌肉短肌七(43)、气动肌肉短肌八(44)，所述气动肌肉短肌五(38)、气动肌肉短肌六(39)通过绳索连接转动轮四(40)，所述气动肌肉短肌七(43)、气动肌肉短肌八(44)通过绳索连接转动轮五(45)；
所述上端连接板(12)分别固定连接上肢关节一(1-1)的肩关节连接件(48)和上肢关节二(1-2)的肩关节连接件(48)，所述肩关节连接件(48)可转动连接肩关节转动轴(58)，所述肩关节转动轴(58)分别固定连接转动轮六(49)、转动轮八(59)、大臂连接板(64)，所述大臂连接板(64)可转动连接肘关节转动轴(57)，所述肘关节转动轴(57)分别固定连接转动轮七(56)和肘关节转动轴(57)，所述大臂连接板(64)分别固定连接气动肌肉短肌九(50)、气动肌肉短肌十(51)、气动肌肉短肌十一(54)、气动肌肉短肌十二(55)、气动肌肉短肌十三(60)、气动肌肉短肌十四(61)、气动肌肉短肌十五(65)、气动肌肉短肌十六(66)，所述气动肌肉短肌九(50)、气动肌肉短肌十(51)通过绳索连接转动轮六(49)，所述气动肌肉短肌十三(60)、气动肌肉短肌十四(61)通过绳索连接转动轮八(59)，所述气动肌肉短肌十一(54)、气动肌肉短肌十二(55)通过绳索连接转动轮七(56)，所述气动肌肉短肌十五(65)、气动肌肉短肌十六(66)通过绳索连接转动轮九(67)，所述转动轮七(56)通过绳索连接气动肌肉长肌五(52)、气动肌肉长肌六(53)的一端，所述气动肌肉长肌五(52)、气动肌肉长肌六(53)的另一端通过绳索连接转动轮六(49)，所述转动轮九(67)通过绳索连接气动肌肉长肌七(62)、气动肌肉长肌八(63)的一端，所述气动肌肉长肌七(62)、气动肌肉长肌八(63)的另一端通过绳索连接转动轮八(59)；
所述肘关节转动轴(57)固定连接小臂连接板(68)，所述小臂连接板(68)可转动连接腕关节转动轴(76)，所述腕关节转动轴(76)固定连接转动轮十(71)、转动轮十一(74)、气爪(75)，所述小臂连接板(68)分别固定气动肌肉短肌十七(69)、气动肌肉短肌十八(70)、气动肌肉短肌十九(72)、气动肌肉短肌二十(73)，所述气动肌肉短肌十七(69)、气动肌肉短肌十八(70)通过绳索连接转动轮十(71)，所述气动肌肉短肌十九(72)、气动肌肉短肌二十(73)通过绳索连接转动轮十一(74)；
所述小臂连接板(68)上下两侧分别固定连接薄壁气缸一(78)的缸体、薄壁气缸二(83)的缸体，所述薄壁气缸一(78)的气缸杆固定连接肘关节连接件一(79)，所述肘关节连接件一(79)可...

【专利技术属性】
技术研发人员：李心雨，姜飞龙，曹坚，敖康，沈剑英，崔文华，朱耀东，钱书翔，程树群，李伟荣，何琳，章璇，董睿，伊光武，陈军委，胡红生，杨德山，汪斌，杨琴，张海军，刘春元，周振峰，朱海滨，朱荷蕾，许聚武，刘睿莹，欧阳青，宋玉来，钱承，殷小亮，陈晟，周丽，杨立娜，刘亿，尹弟，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33