自主视觉仿生机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自主视觉仿生机器人，包括基体、图像采集装置、大臂、小臂以及机械手；所述基体顶部设置支撑体，所述图像采集装置底部与所述支撑体顶部铰接，所述大臂一端与水平设于基体一侧的大臂旋转轴铰接，所述小臂中部与大臂开放端铰接，所述机械手借助于连接块设于小臂末端，所述机械手包括手掌以及与手掌连接的至少两根具有三个自由度的手指。本实用新型专利技术与现有技术相比，结构仿照人手，配合压力、温度和视觉传感器，实现抓取的智能化，能预判物体的位置、形状和大致材质，并结合在抓取过程中各种传感器的具体数值，进而准确的用不同的手型、恰当的力度自主抓取物体并放到指定位置，能够提高精度，扩大适用范围，提高工作效率。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
自主视觉仿生机器人
本专利技术涉及一种程序控制机器人
，尤其涉及一种自主视觉仿生机器人。
技术介绍
目前国内机器人正在逐步扩大应用范围，在发展和应用专用机器人的同时，相应的发展通用机器人，有条件的还要研制示教式机器人、计算机控制机器人和组合机器人等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机器人的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机器人，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。但是现有机器人，不论什么结构的，均不能根据视觉分析进行抓取物体位置和抓取数量的判断，精度低，效率低。
技术实现思路
为解决现有机器人不能自行判断抓取物体的位置和抓取数量的问题，本专利技术提供一种自主视觉仿生机器人，通过采用图像采集装置获得抓取物体信息，提高使用精度，扩大适用范围，提闻效率。本专利技术的技术方案如下:本专利技术公开了一种自主视觉仿生机器人，包括基体、图像采集装置、大臂、小臂以及机械手；所述基体顶部设置支撑体，所述图像采集装置底部与所述支撑体顶部铰接，所述大臂一端与水平设于基体一侧的大臂旋转轴铰接，所述小臂中部与大臂开放端铰接，所述机械手借助于连接块设于小臂末端，所述机械手包括手掌以及与手掌连接的至少两根具有三个自由度的手指。所述图像采集装置为相机。所述基体内设置大臂旋转电机，大臂旋转电机输出端与大臂旋转轴连接，所述大臂外侧竖向固定设有大臂摆动电机，所述大臂摆动电机输出端连接用于驱动大臂在水平方向摆动的四连杆机构，所述四连杆机构包括与大臂平行的拉杆，拉杆两端与支撑杆铰接，其中一根支撑杆端部与大臂摆动电机输出端了解，另外一根支撑杆端部和大臂与大臂旋转轴之间的转轴连接。所述大臂外侧还设有用于驱动小臂在水平方向摆动的小臂摆动电机，所述大臂末端与小臂中部铰接，小臂摆动电机通过二连杆机构与小臂位于大臂侧的末端铰接。所述小臂末端设有轴线方向与小臂长度方向相同的机械手旋转电机，所述长方体形连接块固定设于所述机械手旋转电机输出端，所述连接块另外一端设有用于驱动机械手在竖直方向上摆动的机械手摆动电机，所述机械手手掌与机械手摆动电机输出端固定连接。所述机械手上连接有五根手指，分别为拇指、食指、中指、无名指和小指，所述拇指设于机械手手掌一侧，食指、中指、无名指和小指均竖向排列于手掌顶端。所述拇指借助于拇指摆臂设于手掌一侧，所述拇指摆臂借助于拇指摆轴与手掌铰接，所述拇指摆轴轴线方向于手掌较大平面平行，所述手掌上还设有用于驱动拇指摆动的拇指摆动电机，拇指摆动电机输出端借助于齿轮传动机构与所述拇指摆轴连接，所述拇指包括姆指指尖和姆指指根，所述姆指指根顶端与姆指指尖底端绞接，所述姆指指根顶端设有用于驱动姆指指尖绕其与姆指指根绞接轴旋转的姆指指尖弯曲机构，所述姆指指根底端借助于拇指连接件与拇指摆臂顶部设置的两个铰接耳铰接，所述拇指指根与拇指连接件铰接，所述拇指指根与拇指连接件之间的铰接轴的轴线和拇指连接件与两个铰接耳的铰接轴的轴线垂直，且两个铰接轴上均设有用于驱动该铰接轴旋转的蜗轮蜗杆驱动机构和对应的驱动电机。所述拇指指尖弯曲机构为蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的蜗轮与拇指指尖和拇指指根之间的铰接轴固定，拇指指尖与其和拇指指根之间的铰接轴固定，所述蜗轮蜗杆机构的蜗杆与拇指指根固定连接，且设有与蜗杆输入端固定连接的驱动电机。所述食指和中指结构相同，所述无名指和小指结构相同；所述食指包括食指指尖、食指指根和食指中间节，所述食指指尖下端与食指中间节顶端铰接，所述食指中间节与食指指根顶端铰接，食指指根与食指中间节之间设有食指弯曲机构，食指弯曲机构包括食指弯曲电机和蜗轮蜗杆机构，蜗杆与食指弯曲电机输出端连接，蜗轮与食指指根和食指中间节的铰接轴固定连接，食指中间节与其和食指指根之间的铰接轴固定，所述食指指尖下端铰接有食指指尖推杆，食指指尖推杆下端与食指指根顶部固定连接；所述食指指根下端铰接有食指连接件，食指连接件与手掌铰接，食指指根下端与食指连接件之间的铰接轴的轴线和食指连接件与手掌之间的铰接轴的轴线垂直，且食指连接件内设有分别驱动两个铰接轴旋转的蜗轮蜗杆驱动机构。所述无名指包括无名指指根、无名指指尖、无名指中间节和无名指弯曲机构，所述无名指指根下端与手掌顶端铰接，无名指指根与手掌之间的铰接轴配套设有驱动该铰接轴旋转的蜗轮蜗杆驱动机构；所述无名指指尖下端与无名指中间节铰接，所述无名指中间节下端与无名指指根顶端铰接，无名指指根顶部内测设有无名指弯曲机构，无名指弯曲机构为蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的蜗轮与无名指中间节和无名指指根之间的铰接轴固定，该铰接轴两端与无名指中间节固定连接，蜗轮蜗杆机构的蜗杆与无名指指根顶端固定，所述无名指指尖下端铰接有无名指指尖推杆，无名指指尖推杆下端与无名指指根顶端铰接。本专利技术与现有技术相比，结构仿照人手，配合压力、温度和视觉传感器，实现抓取的智能化，能预判物体的位置、形状和大致材质，并结合在抓取过程中各种传感器的具体数值，进而准确的用不同的手型、恰当的力度自主抓取物体并放到指定位置，能够提高精度，扩大适用范围，提高工作效率。【附图说明】图1本专利技术结构示意图；图2本专利技术另一方向的机构示意图；图3是机械手结构示意图；图4是机械手拇指结构示意图；图5是机械手食指结构示意图；图6是机械手无名指结构示意图；附图中的标记为:1、底座；2、机械手；2_1、手掌；2_2、拇指；2_2_1、拇指指尖；2-2-2、拇指指尖弯曲机构；2-2-3、拇指指根；2-2-4、拇指连接件；2_2_5、拇指摆臂；2_2_6、拇指摆轴；2_3、食指；2-3-1、食指指尖；2-3-2、食指中间节；2_3_3、食指弯曲机构；2_3_4、食指指根；2-3-5、食指指尖推杆；2-3-6、食指连接件；2-4、无名指；2_4_1、无名指指根；2-4-2、无名指弯曲机构；2-4-3、无名指中间节；2-4-4、无名指指尖；2-4-5、无名指指尖推杆；3、小臂；4、大臂；5、图像采集装置；6、基体；7、支撑架；8、机械手摆动电机；9、大臂旋转轴；10、小臂摆动电机；11、大臂摆动电机；12、销轴；13、四连杆机构；14、连接块；15、连杆；16、机械手旋转电机。【具体实施方式】下面的实施例是对本专利技术的进一步详细描述。本专利技术公开了一种自主视觉仿生机器人，如图1和图2所示，包括基体6、图像采集装置5、大臂4、小臂3以及机械手2 ;所述基体6顶部设置支撑体7，所述图像采集装置5底部与所述支撑体7顶部铰接，所述大臂4 一端与水平设于基体6 —侧的大臂旋转轴9铰接，所述小臂3中部与大臂4开放端铰接，所述机械手2借助于连接块14设于小臂3末端，所述机械手2包括手掌2-1以及与手掌2-1连接的至少两根具有三个自由度的手指，本专利技术机械手采用仿生结构，依次设有拇指、食指、中指、无名指和小指，拇指具有四个自由度，即可整体旋转，还可以前后摆动，还能左右摆动和弯曲，均是通过蜗轮蜗杆机构或者电动机实现的，食指和中指具有三个自由度，能够左右摆动，能够弯曲，还能够前后摆动，均通过蜗轮蜗杆机构驱动，无名指和小指具有两个自由度，与食指和中指相比无名指和小指只能前后摆动和弯曲，同时，五个手指的动作是通过图像采集系统采集的信息经过控制装置处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自主视觉仿生机器人，其特征在于：包括基体（6）、图像采集装置（5）、大臂（4）、小臂（3）以及机械手（2）；所述基体（6）顶部设置支撑体（7），所述图像采集装置（5）底部与所述支撑体（7）顶部铰接，所述大臂（4）一端与水平设于基体（6）一侧的大臂旋转轴（9）铰接，所述小臂（3）中部与大臂（4）开放端铰接，所述机械手（2）借助于连接块（14）设于小臂（3）末端，所述机械手（2）包括手掌（2?1）以及与手掌（2?1）连接的至少两根具有三个自由度的手指。

【技术特征摘要】
1.一种自主视觉仿生机器人，其特征在于:包括基体(6)、图像采集装置(5)、大臂(4)、小臂(3)以及机械手(2);所述基体(6)顶部设置支撑体(7)，所述图像采集装置(5)底部与所述支撑体(7)顶部铰接，所述大臂(4) 一端与水平设于基体(6)—侧的大臂旋转轴(9)铰接，所述小臂(3)中部与大臂(4)开放端铰接，所述机械手(2)借助于连接块(14)设于小臂(3 )末端，所述机械手(2 )包括手掌(2-1)以及与手掌(2-1)连接的至少两根具有三个自由度的手指。2.根据权利要求1所述的自主视觉仿生机器人，所述图像采集装置(5)为相机。3.根据权利要求1所述的自主视觉仿生机器人，其特征在于:所述基体(6)内设置大臂旋转电机，大臂旋转电机输出端与大臂旋转轴(9)连接，所述大臂(4)外侧竖向固定设有大臂摆动电机(11)，所述大臂摆动电机(11)输出端连接用于驱动大臂(4)在水平方向摆动的四连杆机构(13)，所述四连杆机构(13)包括与大臂平行的拉杆，拉杆两端与支撑杆铰接，其中一根支撑杆端部与大臂摆动电机(11)输出端了解，另外一根支撑杆端部和大臂(4)与大臂旋转轴(9)之间的转轴连接。4.根据权利要求3所述的自主视觉仿生机器人，其特征在于:所述大臂(4)外侧还设有用于驱动小臂(3)在水平方向摆动的小臂摆动电机(10)，所述大臂(4)末端与小臂(3)中部铰接，小臂摆动电机(10)通过二连杆机构与小臂(3)位于大臂(4)侧的末端铰接。5.根据权利要求1所述的自主视觉仿生机器人，其特征在于:所述小臂(3)末端设有轴线方向于小臂(3)长度方向相同的机械手旋转电机(16)，所述连接块(14)固定设于所述机械手旋转电机(16)输出端,所述连接块(14)另外一端设有用于驱动机械手在竖直方向上旋转的机械手摆动电 机(8)，所述机械手手掌(2-1)与机械手摆动电机(8)输出端固定连接。6.根据权利要求1或5所述的自主视觉仿生机器人，其特征在于:所述机械手上连接有五根手指，分别为拇指(2-2)、食指(2-3)、中指、无名指(2-4)和小指，所述拇指(2-2)设于机械手手掌(2-1)—侧，食指(2-3)、中指、无名指(2-4)和小指均竖向排列于手掌(2-1)顶端。7.根据权利要求6所述的自主视觉仿生机器人，其特征在于:所述拇指(2-2)借助于拇指摆臂(2-2-5)设于手掌(2-1)—侧，所述拇指摆臂(2-2-5)借助于拇指摆轴(2-2-6)与手掌(2-1)铰接，所述拇指摆轴(2-2-6 )轴线方向于手掌(2-1)较大平面平行，所述手掌(2-1)上还设有用于驱动拇指(2-2)摆动的拇指摆动电机，拇指摆动电机输出端借助于齿轮传动机构与所述拇指摆轴(2-2-6 )连接，所述拇指(2-2 )包括拇指指尖(2-2-1)和拇指指根(2-2-3 )，所述拇指指根(2-2-3 )顶端与拇指指尖(2-2-1)底端铰接，所述拇指指根(2-2-3 )顶端设有用于驱动拇指指尖(2-2-1)绕其与拇指指根(2-2-3)铰接轴旋转的拇指指尖弯曲机构(2-2-2)，所述拇指指根(2-2-3)底端借助于拇指连接件(2-2-4)与拇指摆臂(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘发永，石慧，乔陆，朱永宽，陈静，牛志玲，王维哲，李娜，王俊平，李加彦，李爽正，裴红星，孙伟南，韩家振，刘硕，邹超，崔超，刘显昱，
申请(专利权)人：刘发永，石慧，乔陆，朱永宽，陈静，牛志玲，王维哲，李娜，王俊平，李加彦，李爽正，裴红星，孙伟南，韩家振，刘硕，邹超，崔超，刘显昱，
类型：实用新型
国别省市：