[实用新型]多关节仿人弹琴机器人手臂

说明书

技术领域：

本实用新型为多关节仿人弹奏机器人手臂，特别是针对弹奏钢琴的设备，属于服务机器人领域娱乐服务设备。

背景技术：

在考虑国内研究现状我们可以发现，仿人演奏机器人研究还没有实现多种手法的机器人构型研究，没有针对指定位置进行识别和精确定位的功能，为了克服以上种种缺点，实用新型了该多关节仿人弹琴机器人手臂。

实用新型内容：

本实用新型提供一种仿人弹琴机器人手臂，该手臂由肩部关节1、大臂2、肘部关节3、小臂4、腕部关节5组成；大臂2连接在肩部关节1和肘部关节3之间，小臂4连接在肘部关节3和腕部关节5之间；肩部关节1、肘部关节3具有摆动副，腕部关节5具有回转副。各关节的回转副和摆动副分别由一台步进电机驱动。该多关节仿人弹琴机器人手臂的肩关节有一个自由度：电动机通过联轴器带动大臂I轴摆动（运动范围-800——+800）；肘部关节有一个自由度：电动机通过齿轮副传动带动小臂绕手臂纵轴线摆动（运动范围-350——+350）；腕部关节有一个自由度：电机通过联轴器带动法兰盘，带动弹琴手绕手臂纵长轴线回转（运动范围-900——+900）。本实用新型的多关节仿人弹琴机器人手臂，可以模仿人的手臂功能进行各种各样的操作，完成腕部回转、肘部俯仰、大臂俯仰等动作，并通过双手臂的合作与协调动作实现一定的演奏效果。该手臂可以左右对称安装于机器人身体上，其双臂在计算机控制下可协调动作，相互配合。手臂采用3自由度仿人结构，长度与人臂相仿。该机器人手臂机械结构简捷紧凑、体积小、重量轻，各关节连接可靠并采用模块化设计，拆卸方便，电机线、传感器线内置，传动关系简单明了；手臂运动范围大、灵活；安全性强、可达性强、双手协调运动灵活，应用范围广；作业手臂能耗低，采用直流24V供电。

附图说明：

图1多关节仿人弹琴机器人手臂的结构示意图；

图2肩部关节的结构示意图；

图3肘关节的结构示意图；

图4腕部关节的结构示意图。

具体实施方式：

具体实施方式一：参阅图1，本实施方式的机器人手臂由具有一个摆动副的肩关节1、具有一个摆动副的肘部关节3、具有一个回转副的腕部关节5、连接在肩部关节1和肘部关节3之间的大臂2、连接在肘部关节3和腕部关节5之间的小臂4。

具体实施方式二：参阅图2，第一电机101与臂板102固定连接，臂板102与肩部电机座103连接，肩部电机座103与肩部支架104连接，肩部旋转轴105与肩部支架104连接，肩部连接轴106与肩部支架104连接，肩部轴承压盖107与肩部支架104固定连接，肩部旋转轴端盖108与肩部旋转轴105固定，连接形成肩部关节1的摆动。大臂支架2与肩部旋转轴105、肩部连接轴106固定连接。

具体实施方式三：参阅图3，大臂支架2与肘部俯仰轴承座301固定连接，第二电机302通过键303与主动齿轮304连接，齿轮轴轴承305套在主动齿轮轴306上，主动齿轮304与从动齿轮307相啮合，从动齿轮套308套在肘部摆动轴309上通过螺母固定连接，轴承压盖310与小臂4固定连接，螺钉311与肘部摆动轴309固定连接，轴承压盖312与小臂4固定连接，摆动轴309与小臂4形成固定连接。

具体实施方式四：参阅图4，小臂4与第三电机座501连接，第三电机502通过联轴器503与法兰盘504连接，法兰盘504与弹琴手相连，弹琴手与法兰盘一起回转，以上各电机均为步进电机。