[发明专利]一种可变拓扑多关节协同随动机器人

权利要求书

1.一种可变拓扑多关节协同随动机器人，其特征在于，包括：拟人仿生执行机构、行进机构(24)和操控系统；

所述拟人仿生执行机构包括：头部(20)、颈部(21)、躯干(22)、左臂、右臂、腰部(23)和机械手爪；

所述拟人仿生执行机构用于复制操控人员的动作代替人进行实地操作；所述拟人仿生执行机构通过腰部(23)与行进机构(24)转动连接；所述左臂、右臂均为六自由度机械臂；所述左臂、右臂各关节能够与人体关节一致的运动学特性进行动作；

所述头部(20)关节上设置有3D摄像头和麦克风；所述摄像头和麦克风用于向操控系统传输视频和音频信息；

所述操控系统用于采集操控人员动作信息并传递给所述拟人仿生执行机构执行。

2.根据权利要求1所述的可变拓扑多关节协同随动机器人，其特征在于，所述头部(20)与所述躯干(22)之间通过颈部(21)连接；所述头部(20)沿自身轴向的转动通过第一关节(1)驱动；所述第一关节(1)用于实现低头抬头的动作；

所述颈部(21)与所述躯干(22)之间通过第二关节(2)连接；所述第二关节(2)用于实现头部左右旋转。

3.根据权利要求2所述的可变拓扑多关节协同随动机器人，其特征在于，所述左臂包括：左肩部、左上臂、左下臂、左腕部；

所述左肩部与所述躯干(22)之间通过第三关节(3)连接，所述第三关节(3)用于实现左臂抬起放下动作；所述左肩部与所述左上臂之间通过第四关节(4)连接，所述第四关节(4)用于实现左臂外展动作；

所述左上臂与所述左下臂通过第六关节(6)连接，所述第六关节(6)用于实现左臂小臂抬起放下动作；

所述左上臂与所述左手肘之间通过第五关节(5)连接，所述第五关节(5)用于实现左臂小臂围绕上臂轴线的旋转运动；

所述左下臂与所述左腕部通过第七关节(7)连接，所述第七关节(7)用于实现左臂小臂沿自身长度轴线方向旋转运动；

所述左腕部内设置第八关节(8)，所述第八关节(8)用于实现左腕部沿自身轴线的旋转。

4.根据权利要求3所述的可变拓扑多关节协同随动机器人，其特征在于，所述右臂包括：右肩部、右上臂、右下臂、右腕部；所述右臂与左臂的结构与组成相同，所述右臂与左臂沿机器人主体对称设置。

5.根据权利要求4所述的可变拓扑多关节协同随动机器人，其特征在于，所述左腕部通过所述第八关节(8)连接左机械手爪；所述右腕部通过第十四关节(14)连接右机械手爪；所述左机械手爪内部设置有第十七关节(17)，所述第十七关节(17)用于实现左臂机械手爪的张开闭合运动；

所述右机械手爪内部设置第十八关节(18)，所述第十八关节(18)用于实现右臂机械手爪的张开闭合运动。

6.根据权利要求5所述的可变拓扑多关节协同随动机器人，其特征在于，所述左机械手爪及右机械手爪上部均安装有摄像头。

7.根据权利要求5或6所述的可变拓扑多关节协同随动机器人，其特征在于，所述行进机构(24)为履带车；所述行进机构(24)上设置有安装底座(19)；所述腰部(23)通过第十五关节(15)与所述躯干(22)连接，所述第十五关节(15)用于实现腰部左右旋转运动；

所述腰部(23)通过第十六关节(16)与所述安装底座(19)转动连接，所述第十六关节(16)用于实现腰部前后俯仰运动。

8.根据权利要求7所述的可变拓扑多关节协同随动机器人，其特征在于，至少一个关节设置有电磁制动器，所述电磁制动器用于在所述协同随动机器人失去电力的条件下实现关节的制动。

9.根据权利要求1-8任一项所述的可变拓扑多关节协同随动机器人，其特征在于，所述操控系统设置有音频视频输出系统和动作捕捉系统。

10.根据权利要求9所述的可变拓扑多关节协同随动机器人，其特征在于，所述音频视频输出设备为VR眼镜或显示屏，用于提供操作现场实景；所述动作捕捉系统用于收集操控人员动作信息并传递给所述拟人仿生执行机构执行人体同步动作。