[发明专利]一种可翻转抗冲击的机械臂及其驱动方法

权利要求书

1.一种可翻转抗冲击的机械臂，其特征在于：包括仿肱骨模块（1）、仿尺骨模块（2）、仿桡骨模块（3）、执行器安装块（7）和机械臂驱动模块（5）；仿尺骨模块（2）、仿桡骨模块（3）的一端均与仿肱骨模块（1）连接，另一端均与执行器安装块（7），分别用于带动执行器安装块（7）摆动和翻转；所述的仿肱骨模块（1）包括肱骨杆（1-1）和桡骨球铰座（1-3）；所述的仿尺骨模块（2）包括尺骨杆（2-1）；所述的仿桡骨模块（3）包括桡骨杆（3-1）；尺骨杆（2-1）、桡骨杆（3-1）的内端与肱骨杆（1-1）一端的不同位置分别构成球面副；桡骨杆（3-1）的外端与执行器安装块（7）铰接；尺骨杆（2-1）的外端与执行器安装块（7）构成球面副；所述的机械臂驱动模块（5）包括第一伸缩元件和第二伸缩元件；第一伸缩元件的一端与肱骨杆（1-1）铰接，另一端与尺骨杆（2-1）中部靠内端位置铰接；所述的桡骨杆（3-1）的中部套置有套环（3-3）；第二伸缩元件的一端与肱骨杆（1-1）构成球面副，另一端与套环（3-3）构成球面副；

所述的仿尺骨模块（2）包括肱骨球铰座（2-2）和弹性韧带（2-3）；所述的仿肱骨模块（1）还包括肱骨关节球（1-2）和枢轴销（1-4）；枢轴销（1-4）贯穿肱骨关节球（1-2），且两端均外部；所述的肱骨球铰座（2-2）固定在尺骨杆（2-1）的内端；肱骨球铰座（2-2）与肱骨关节球（1-2）构成能够脱离的球面副；所述的肱骨球铰座（2-2）的两侧均开设有V型勾槽（2-4），且均设置有弹性韧带（2-3）；肱骨关节球（1-2）两侧的枢轴销（1-4）与两个V型勾槽（2-4）分别接触；所述弹性韧带（2-3）的两端均与肱骨球铰座（2-2）固定，中部绕过对应的枢轴销（1-4）上环形凹槽（1-6），提供枢轴销（1-4）与V型勾槽（2-4）保持连接状态的弹力；

所述的桡骨球铰座（1-3）与肱骨杆（1-1）的端部固连；所述的肱骨关节球（1-2）固定在肱骨杆（1-1）的端部；所述的仿桡骨模块（3）包括桡骨杆（3-1）和磁球接头（3-2）；所述的磁球接头（3-2）固定在桡骨杆（3-1）的内端；磁球接头（3-2）与桡骨球铰座（1-3）通过磁力吸附在一起，并构成能够脱离的球面副；

所述的执行器安装块（7）上安装有机械手模块（4）；所述的机械手模块包括连杆式手指组件（4-4）和手指驱动组件；连杆式手指组件（4-4）包括第一支座（4-6），第一连杆（4-7）、第二连杆（4-8）、第三连杆（4-9）、第四连杆（4-10）和第五连杆（4-11）；第一支座（4-6）固定在手掌（4-1）侧面；所述第一连杆（4-7）的中下部与第一支座（4-6）的中部铰接，第一连杆（4-7）的另一端与第三连杆（4-9）的中下部铰接，第一连杆（4-7）的一端与拉杆（4-5）的另一端铰接；所述的第二连杆（4-8）的一端与第一支座（4-6）的侧面铰接，第二连杆（4-8）的另一端与第三连杆（4-9）的一端铰接；所述的第三连杆（4-9）的另一端与第四连杆（4-10）的中下部铰接；所述第五连杆（4-11）的一端与第一连杆（4-7）的另一端铰接，第五连杆（4-11）的另一端与第四连杆（4-10）的一端铰接；所述的手指驱动组件包括舵机（4-2）、连接转盘（4-3）和拉杆（4-5）；舵机（4-2）固定在手掌（4-1）的中部，主轴上固连有连接块；连接块采用弹性材料；拉杆（4-5）的一端与连接转盘（4-3）连接，另一端与第一连杆（4-7）的内端连接；

所述的拉杆（4-5）的中后部间隔固定有第一固定块（4-12）和第二固定块（4-13）；在第一固定块（4-12）和第二固定块（4-13）之间设置有滑块（4-14），所述滑块（4-14）与拉杆（4-5）滑动连接；所述滑块（4-14）与连接转盘（4-3）铰接；所述的第一固定块（4-12）与滑块（4-14）之间设置有第一弹簧（4-15）；所述的第二固定块（4-13）与滑块（4-14）之间设置有第二弹簧（4-16）。

2.根据权利要求1所述的一种可翻转抗冲击的机械臂，其特征在于：所述尺骨杆（2-1）的内端与肱骨杆（1-1）所成球面副受冲击能够错位来避免破坏。

3.根据权利要求1所述的一种可翻转抗冲击的机械臂，其特征在于：所述桡骨杆（3-1）的内端与肱骨杆（1-1）所成球面副受冲击能够脱离来避免破坏。