一种绳索牵引的机械臂与机械手一体化系统技术方案

本发明专利技术公开一种绳索牵引的机械臂与机械手一体化系统，灵巧手驱动装置（3）设于前臂（15）内，操控绳索穿过腕关节（2）连接并驱动绳索牵引灵巧手（1）实现各手指的动作；腕关节驱动装置设于上臂（10）内，操控绳索穿过肘关节（5）连接并驱动腕关节（2）实现一个往复回转自由度、一个弯曲伸展自由度和一个侧展自由度的动作；肘关节驱动装置（9）设于上臂（10）内，操控绳索连接并驱动肘关节（5）实现一个弯曲伸展自由度的动作；肩关节包括三个往复回转自由度。整合了绳索牵引的传动与驱动机构，集成于手臂中，不占用额外的空间，同时实现解耦机械臂与机械手的运动，结构简单，使用便捷，安装容易，具有良好的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械结构，尤其协作机器人领域，具体涉及一种用于绳索牵引仿人灵巧手的手指结构总成。

技术介绍

1、随着协作机械臂对于末端执行器的灵活度和负载能力要求日益增高，一个高灵活度、大负载且具备柔顺性的多指灵巧手是必要的。灵巧手能够为协作机械臂带来更多的冗余度和灵活度，使协作机器人可以协助或代替人类完成更加复杂和精细的操作任务，同时保证人机交互和人机协作的安全性。

2、相比于传统刚性的串联机械臂和两指或三指夹持器的集成方案，由绳索牵引的仿人五指灵巧手和机械臂的一体化集成方案具有类似人手和手臂的自由度和工作空间，能够为协作操作任务提供更多的灵活性，同时绳索的固有柔性也保证了协作机器人的整机被动柔顺性。基于人手和手臂的仿肌腱牵引机制，利用腱绳、滑轮和腱鞘结构实现对人类肌肉-肌腱结构的模拟，通过绳索牵引将机械臂和灵巧手的电机和卷筒等驱动装置后置于远离关节的位置，降低协作操作机器人的末端负载和惯量。

3、实现自由度和人手相似的灵巧手拥有数量庞大的驱动器和传动结构，同时绳索牵引所需的传动机构也需要占据更多的设计空间。因此，如何将绳索牵引的机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种绳索牵引的机械臂与机械手一体化系统，其特征在于：包括由远端到近端依次连接的绳索牵引灵巧手（1）、腕关节（2）、灵巧手驱动装置（3）、前臂（15）、肘关节（5）、上臂（10）、腕关节驱动装置、肘关节驱动装置（9）与肩关节；

2.根据权利要求1所述的绳索牵引的机械臂与机械手一体化系统，其特征在于：所述的腕关节（2）包括腕部连接底座（201）、腕部固定底座（202）、支撑连杆（203）、三个并联连杆（204）、腕部动平台（205）与腕部末端法兰（206）；

3.根据权利要求1所述的绳索牵引的机械臂与机械手一体化系统，其特征在于：所述的灵巧手驱动装置（3）包括回转...

【技术特征摘要】

1.一种绳索牵引的机械臂与机械手一体化系统，其特征在于：包括由远端到近端依次连接的绳索牵引灵巧手（1）、腕关节（2）、灵巧手驱动装置（3）、前臂（15）、肘关节（5）、上臂（10）、腕关节驱动装置、肘关节驱动装置（9）与肩关节；

2.根据权利要求1所述的绳索牵引的机械臂与机械手一体化系统，其特征在于：所述的腕关节（2）包括腕部连接底座（201）、腕部固定底座（202）、支撑连杆（203）、三个并联连杆（204）、腕部动平台（205）与腕部末端法兰（206）；

3.根据权利要求1所述的绳索牵引的机械臂与机械手一体化系统，其特征在于：所述的灵巧手驱动装置（3）包括回转底座板（16）、两个驱动控制板、多个卷筒张紧装置（17）与多个手指电机（20）；

4.根据权利要求1所述的绳索牵引的机械臂与机械手一体化系统，其特征在于：所述的肘关节（5）包括肘固连接u型板（501）、两个滚动半圆支撑轮（502）；肘部定滑轮组（503）与两组控制滑轮机构；

5.根据权利要求1所述的绳索牵引的机械臂与机械手一体化系统，其特征在于：所述的前臂（15）内靠近肘关节处设有为灵巧手驱动装置（3）散热的风扇散热机构（4）。

6.根据权利要求1所述的绳索牵引的机械臂与机械手一体化系统，其特征在于：所述的腕关节驱动装置包括腕关节往复回转驱动机构（6）、腕关节弯曲伸展驱动机构（7）与腕关节侧展驱动机构（8）...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚伟伟，马逸凡，张飞，丛爽，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：