[实用新型]一种大扭力八自由度的机械臂

说明书

本实用新型提供一种大扭力八自由度的机械臂，包括：主机箱、肩部动力箱、上臂、前臂、腕部舵机。本实用新型所述的大扭力八自由度的机械臂，其结构对称，自重较大，在机械臂运动的过程中稳定性较好，很好的解决了平衡问题，通过各个部件的配合，可实现大扭力八个自由度的运动。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种大扭力八自由度的机械臂。

背景技术

仿人型机器人通常具有人类的外观，可以适应人类的生活和工作环境，代替人类完成各种作业，并可以在很多方面扩展人类的能力，在服务、医疗、教育、娱乐等多个领域得到广泛应用。现有的机器人能够模仿人类动作的还停留在玩具层次，特别是机器人的上肢。人类的上肢完成了人体70％以上动作，让机器能模仿出这些动作，难点在于以下方面：

(1)驱动的问题，机器人模仿人的动作用什么做驱动，主流的想法是用大功率舵机，但是目前大功率舵机普遍自重也较重，如果装在身体的近端，力量传递到远端，如手部的部位，力量就非常小，普遍在500g以下。如果装在身体远端，如肘关节，腕关节位置手部扭距较大，由于大功率舵机自重在2kg左右，由于杠杆的原理对于肩关节的力矩需要求达到几百公斤甚至上千公斤，目前市场上的大功率小体积舵机较难实现；并且采用大功率舵机时，由于力矩的原因，易出现由于电机卡死而造成的机械臂的烧毁，不能频繁使用；

(2)平衡的问题，人体上肢在活动的过程中，各个部位力量的变化，重力的移动变化很大，重心的转移很快，如何上肢运动过程中保持身体平衡，是设计制作的难题，加上大功率舵机启动时的巨大惯性作用，使保持平衡难上加难；

(3)选用材料的问题，由于力矩的原因倾向用较轻的材料，主要骨架材质采用如塑料、轻质铝合金、3D打印件等，由于使用的轻质材料的硬度极低，产品易破损，很难达到实用水平，同时因为自重轻平衡更难实现。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能保持良好的平衡、大扭力、八自由度的机械臂。

本实用新型的大扭力八自由度的机械臂，包括：

主机箱，所述主机箱内部设置有动力装置与控制装置；

肩部动力箱，所述肩部动力箱包括左肩动力箱与右肩动力箱，所述左肩动力箱与所述右肩动力箱对称设置于所述主机箱的两侧，且分别与所述主机箱内的动力装置通过连接杆连接，适于在所述动力装置的驱动下以所述连接杆为轴旋转；

上臂，所述上臂包括左上臂与右上臂，所述左上臂与所述左肩动力箱活动连接，所述右上臂与所述右肩动力箱活动连接；

前臂，所述前臂包括左前臂与右前臂，所述左前臂与所述左上臂连接；所述右前臂与所述右上臂连接；

腕部舵机，所述腕部舵机包括左腕部舵机与右腕部舵机，所述左腕部舵机与所述左前臂的端部连接，所述右腕部舵机与所述右前臂连接。

优选地，所述左肩动力箱的内部设置有第一动力电机，适于通过连接轴驱动所述左上臂转动；所述右肩动力箱的内部设置有第二动力电机，适于通过连接轴驱动所述右上臂转动。

优选地，所述左肩动力箱的外壁上还设置有第一牵引轮，所述第一牵引轮上缠绕有牵引绳，所述牵引绳的一端与所述左前臂固定连接；所述右肩动力箱的外壁上还设置有第二牵引轮，所述第二牵引轮上缠绕有牵引绳，所述牵引绳的一端与所述右前臂固定连接。

进一步优选地，所述左前臂、所述右前臂上均设置有固定板，所述固定板上设有通孔，所述通孔适于所述牵引绳固定。