[实用新型]仿生机械臂

说明书

本实用新型涉及一种仿生机械臂，包括至少一组机械关节组件；所述机械关节组件包括至少三个子关节和至少三套通气单元；所述通气单元包括气压调节子单元、柔性通气管和第一弹力伸缩件；多个所述子关节层叠布置，且任意相邻两个所述子关节之间具有间隔；任一所述柔性通气管的第一端部与所述气压调节子单元连接，任一所述柔性通气管的第二端部顺次穿过各所述子关节，且所述第二端部为闭合状态；所述至少三套通气单元围绕所述子关节的轴线分布，且所述柔性通气管与所述子关节固定连接，任意相邻两个所述子关节由所述第一弹力伸缩件连接。本实用新型的仿生机械臂结构简单，灵活度高。

技术领域

本实用新型涉及自动控制设备技术领域，具体涉及一种仿生机械臂。

背景技术

仿生机械是模仿生物的形态、结构和控制原理设计制造出的功能更集中、效率更高并具有生物特征的机械结构；是由生物学、生物力学、医学、机械工程、控制论和电子技术等学科相互渗透、结合而形成的一个技术领域。目前，主要的应用领域有生物力学、控制体和机器人等。

目前，国内研究的机械臂大多采用离散型结构。该类机器人的机械臂由离散的单自由关节度关节和刚性连杆构成，机器人运动仅在各单自由关节度关节处产生，刚性连杆用于保持各自由单关节度关节的驱动控制来实现机器人的末端执行器位姿的变化。传统的机械臂在灵活度方面的缺陷较为明显，在类似于定点救援、油管勘测等方面应用较少。并且，现有的机械臂，其结构通常较为复杂，成本也较高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种仿生机械臂，以解决现有技术中机械臂结构复杂、灵活度低的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

根据本实用新型实施例的第一方面，一种仿生机械臂，包括至少一组机械关节组件；所述机械关节组件包括至少三个子关节和至少三套通气单元；所述通气单元包括气压调节子单元、柔性通气管和第一弹力伸缩件；

多个所述子关节层叠布置，且任意相邻两个所述子关节之间具有间隔；任一所述柔性通气管的第一端部与所述气压调节子单元连接，任一所述柔性通气管的第二端部顺次穿过各所述子关节，且所述第二端部为闭合状态；所述至少三套通气单元围绕所述子关节的轴线分布，且所述柔性通气管与所述子关节固定连接，任意相邻两个所述子关节由所述第一弹力伸缩件连接。

进一步地，所述子关节为圆柱体结构，所述子关节的厚度与所述子关节的横截面的直径之比的范围为0.6-1.8。

进一步地，所述气压调节子单元包括微控件；所述柔性通气管的第一端部设置有第一可开闭阀门，所述柔性通气管的管壁上开设有排气口，所述排气口处设置有第二可开闭阀门，所述第一可开闭阀门与所述第二可开闭阀门分别与所述微控件电连接。

进一步地，所述柔性通气管上还设置有压力监测装置，所述压力监测装置与所述微控件电连接。

进一步地，所述第一弹力伸缩件套设于所述柔性通气管外侧。

进一步地，所述柔性通气管套设于所述第一弹力伸缩件外侧。

进一步地，所述仿生机械臂还包括管线管道，所述管线管道顺次穿过各所述子关节。

本实用新型实施例具有如下优点：

机械关节组件采用多个子关节和多个通气单元的结构，各相邻子关节之间通过第一弹力伸缩件连接的方式，通过使一侧的柔性通气管内的气体压力小于相对侧柔性通气管内的气体压力，以使得仿生机械臂朝向气体压力小的柔性通气管所在侧弯曲，进而调控仿生机械臂的运动或弯曲方向，其结构简单，灵活度更高。各子关节的厚度与子关节横截面的直径之比保持在合适的范围，能够增强仿生机械臂运动或弯曲活动的灵活性。

附图说明