【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，特别涉及一种五自由度仿生机械手臂的结构设计。
技术介绍
1、随着社会的进步和科学技术的发展，机械臂是现在最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、军事、太空探索、娱乐服务等领域都能见到各种形态的机械臂。机械臂接受指令，精准定位到三维空间某一点作业的特性被广泛应用。仿生机械手臂是当今机器人领域的研究热题。服务型机器人已经更多的人形化，结构拟人化是机械臂外观与结构、动作更接近人的手臂。
2、目前现有机械臂体积较大、驱动复杂，结构拟人化且末端连接适配机械手的应用还不广泛，为此本仿生机械手臂参考人类手臂动作，实现仿生结构，整体可完成肩部的左右开张、后臂的摆动和自传、肘部的摆动和自传和前臂的自传一系列的动作，末端还可连接机械手控制完成更多动作。本仿生机械手臂质量轻、体积小、转动惯量小，采用模块化安装形式，快捷安装，运动自由度多且灵活，精度较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种五自由度仿生机械手臂，采用五个独立的驱动模块，肩部可以摆动和自转，肘部可以摆动和自转，腕部自转，更好的接近人臂的动作。
2、本专利技术的技术方案如下：一种五自由度仿生机械手臂，包括肩部模块、摆动模块、肘部模块、前臂模块和驱动模块，其中，所述肩部模块、摆动模块、肘部模块、前臂模块是外观对称的结构。所述驱动模块是电机通过齿轮组传动的动力源。所述摆动模块连接所述肩部模块、肘部模块和前臂模块。
3、进一步的，所述肩部模块包括底座、圆形法兰、两个驱
4、进一步的，所述摆动模块包括一个驱动模块、联轴器、角度传感器和两个摆动支架。摆动支架固定安装在所述驱动模块的联轴器上。所述驱动模块安装在摆动驱动支架上，所述摆动固定支架安装在所述角度传感器上。所述联轴器安装在所述驱动模块的输出轴上。
5、进一步的，所述肘部模块包括一个驱动模块、连接法兰、轴承、一个圆形法兰、角度传感器和肘部支架。所述轴承安装在所述圆形法兰上，所述圆形法兰固定在所述联轴器上，所述连接法兰固定在所述圆形法兰上。所述连接法兰固定在所述肘部支架上，所述驱动模块安装在所述肘部支架上，所述角度传感器安装在所述肩部支架上。
6、进一步的，所述前臂模块包括腕部法兰、连接法兰、联轴器、轴承、圆形法兰和前臂外壳。所述轴承安装在所述圆形法兰上，所述圆形法兰固定在所述联轴器上，所述连接法兰固定在所述圆形法兰上。所述连接法兰固定在所述前臂外壳上，所述腕部法兰固定在所述前臂外壳上。
7、进一步的，所述驱动模块包括三种直齿轮、蜗轮、蜗杆、两个锥齿轮、两种轴承、卡簧、电机、输出轴、锥齿轮轴、驱动支架和驱动外壳。所述蜗轮安装在所述输出轴的蜗轮固定端上，用所述卡簧固定；所述轴承安装在所述输出轴的轴承固定台阶上，从内部通过所述驱动支架的输出轴孔用所述卡簧固定。所述锥齿轮安装在所述蜗杆的一端，所述轴承安装在所述驱动外壳孔上，所述蜗轮和所述蜗杆啮合在一起。所述电机安装在所述驱动外壳上，所述锥齿轮从内部通过所述驱动外壳和所述直齿轮固定，所述直齿轮安装在所述驱动外壳上，所述直齿轮安装在所述电机的电机输出轴上，所述锥齿轮安装在所述蜗杆一端，所述轴承安装在所述驱动支架的轴承槽中。
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1.一种五自由度仿生机械手臂，其特性在于，包括：
2.如权利要求1所述的五自由度仿生机械手臂，其特征在于，所述肩部模块、所述摆动模块、所述肘部模块、所述前臂模块是外观对称的结构，所述摆动模块连接所述肩部模块、所述肘部模块和所述前臂模块。
3.如权利要求1所述的五自由度仿生机械手臂，其特征在于，所述肩部模块的两个驱动模块分别安装在所述肩部支架圆形一端和半圆一端的内部，所述肩部模块的联轴器安装在所述驱动模块的输出轴上。所述肩部模块的角度传感器安装在所述肩部固定支架上，所述肩部模块的圆形法兰安装固定在所述联轴器上，整体在安装固定在所述底座上。
4.如权利要求1所述的五自由度仿生机械手臂，其特征在于，所述摆动模块的摆动支架固定安装在所述驱动模块的联轴器上，所述摆动模块的驱动模块安装在摆动驱动支架上，所述摆动固定支架安装在所述肩部模块的角度传感器上，所述肩部模块的联轴器安装在所述驱动模块的输出轴上。
5.如权利要求1所述的五自由度仿生机械手臂，其特征在于，所述肘部模块的轴承安装在所述圆形法兰上，所述圆形法兰安装固定在所述联轴器上，所述肘部模块
6.如权利要求1所述的五自由度仿生机械手臂，其特征在于，所述前臂模块的轴承安装在所述圆形法兰上，所述圆形法兰固定在所述联轴器上，所述前臂模块的连接法兰固定在所述圆形法兰上，所述连接法兰固定在所述前臂外壳上，所述腕部法兰固定在所述前臂外壳上。
7.如权利要求1所述的五自由度仿生机械手臂，其特征在于，所述驱动模块的蜗轮安装在所述输出轴的蜗轮固定端上，用所述卡簧固定；所述轴承安装在所述输出轴的轴承固定台阶上，从内部通过所述驱动支架的输出轴孔用所述卡簧固定，所述锥齿轮安装在所述蜗杆的一端，所述轴承安装在所述驱动外壳孔上，所述蜗轮和所述蜗杆啮合在一起，所述电机安装在所述驱动外壳上，所述锥齿轮从内部通过所述驱动外壳和所述直齿轮固定，所述直齿轮安装在所述驱动外壳上，所述直齿轮安装在所述电机的电机输出轴上，所述锥齿轮安装在所述蜗杆一端，所述轴承安装在所述驱动支架的轴承槽中。
8.如权利要求1所述的五自由度仿生机械手臂，其特征在于，采用五个独立的驱动模块，肩部可以摆动和自转，肘部可以摆动和自转，腕部自转，更好的接近人臂的动作。
...【技术特征摘要】
1.一种五自由度仿生机械手臂，其特性在于，包括：
2.如权利要求1所述的五自由度仿生机械手臂，其特征在于，所述肩部模块、所述摆动模块、所述肘部模块、所述前臂模块是外观对称的结构，所述摆动模块连接所述肩部模块、所述肘部模块和所述前臂模块。
3.如权利要求1所述的五自由度仿生机械手臂，其特征在于，所述肩部模块的两个驱动模块分别安装在所述肩部支架圆形一端和半圆一端的内部，所述肩部模块的联轴器安装在所述驱动模块的输出轴上。所述肩部模块的角度传感器安装在所述肩部固定支架上，所述肩部模块的圆形法兰安装固定在所述联轴器上，整体在安装固定在所述底座上。
4.如权利要求1所述的五自由度仿生机械手臂，其特征在于，所述摆动模块的摆动支架固定安装在所述驱动模块的联轴器上，所述摆动模块的驱动模块安装在摆动驱动支架上，所述摆动固定支架安装在所述肩部模块的角度传感器上，所述肩部模块的联轴器安装在所述驱动模块的输出轴上。
5.如权利要求1所述的五自由度仿生机械手臂，其特征在于，所述肘部模块的轴承安装在所述圆形法兰上，所述圆形法兰安装固定在所述联轴器上，所述肘部模块的连接法兰安装固定在所述圆形法兰上，所述连接法兰固定在肘...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟正宇，郭伟超，李钦，
申请(专利权)人：苏州通和景润康复科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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