[发明专利]一种仿生机械手臂

说明书

本发明涉及一种仿生机械手臂，包括：手掌部、小臂部和大臂部；其中，所述小臂部由腕关节组件和小臂旋转关节组件构成；所述腕关节组件与所述小臂旋转关节组件连接，且所述腕关节组件与所述小臂旋转关节组件之间构成能够伸缩长度的小臂主体；所述大臂部由大臂回转关节组件和肩关节组件构成；所述手掌部与所述腕关节组件连接；所述小臂旋转关节组件与所述大臂回转关节组件连接；所述大臂回转关节组件与所述肩关节组件连接，并能够借助于所述肩关节组件与机器人主体连接。本发明提供的机械手臂不仅结构紧凑、简单、驱动元件少、适用范围广、可完成多种任务的仿生机械手臂，而且包含多个关节，具有多个自由度。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种多自由度仿生机械手臂。

背景技术

在这个科技高速发展的时代，机器人技术作为高技术的一个重要分支，不变受到了各个国家的重视，在工业生产、太空和深海探测等许多领域内得到了巨大的发展和越来越广泛的应用，机器人作业环境和执行任务的精细及复杂程度也变得越来越高。仿生机械手臂的发展在现代智能化生产中有重要作用，尤其是双臂交互机器人的研究，在智能化生产线的应用掀起了一股热潮。在这种背景下，仿生机械手臂的研究已经成为机器人研究领域的热门研究方向之一。

传统的仿生机械手臂类型很多，有多自由度，但因自由度多，结构复杂，控制难度大，不能很好的满足多任务、高效率、高适应性的需求。而自由度少，结构相对简单，但适应性差，不能满足高适应性、协作等任务要求。在这种情况下，研究作业效率高、适应能力强、协作性能强的机器人成为发展趋势。因此提出一种可适应各种任务环境的仿生机械手臂称为需求。

但是，在仿生机械手臂的研究中，每一个关节对应于一个电机，因此，一般多自由度的机器人配有多个电机，机构非常复杂，导致机器人元件数量过多，控制复杂，降低了机器人的灵活性及可控性，同时还增加了机器人的研发成本。针对此问题，含欠驱动的仿生机械手臂的的研究作为其设计的新思路，受到了热切的关注。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有存在的技术问题，本发明提供一种多自由度仿生机械臂，不仅结构紧凑、简单、驱动元件少、适用范围广、可完成多种任务的仿生机械手臂，而且包含多个关节，具有多个自由度。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种仿生机械手臂，包括：手掌部、小臂部和大臂部；

其中，所述小臂部由腕关节组件和小臂旋转关节组件构成；

所述腕关节组件与所述小臂旋转关节组件连接，且所述腕关节组件与所述小臂旋转关节组件之间构成能够伸缩长度的小臂主体；

所述大臂部由大臂回转关节组件和肩关节组件构成；

所述手掌部与所述腕关节组件连接；

所述小臂旋转关节组件与所述大臂回转关节组件连接；

所述大臂回转关节组件与所述肩关节组件连接，并能够借助于所述肩关节组件与机器人主体连接。

优选地，所述手掌部包括：小指、无名指、中指、食指、大拇指、手掌主支架、手指动力传递支架、丝杠、联轴器、手掌上支架和手指驱动电机；

所述小指、所述无名指、所述中指、所述食指和所述大拇指均由连杆组成；

所述小指、所述无名指、所述中指、所述食指和所述大拇指分别与所述手掌主支架连接，且以旋转副的形式利用销钉连接；

所述手指动力传递架以旋转副的形式分别与所述小指、所述无名指、所述中指、所述食指和所述大拇指连接；

所述手指动力传递架与所述手掌主支架连接，并能够在所述手掌主支架的光轴上运动；