[发明专利]一种基于气动的仿型机器人系统

说明书

本发明涉及一种基于气动的仿型机器人系统，以气缸、气动马达、气动肌肉驱动机器人关节的运动，具有完全模拟人的关节运动的功能。所述的一种基于气动的仿型机器人系统主要由气缸、气动马达、蜗轮、蜗杆、气动肌肉、连接件、以及关节控制系统组成。腰关节采用利用多根串联气动肌肉构建单根肌肉组成并联关节，髋关节则由气动马达与蜗轮蜗杆组合驱动，膝关节利用摆动气缸与杆结构组合，同时结合直线气缸，踝关节和脚由直线气缸驱动，肩关节由气缸并联驱动，肘关节由气动马达与杆结构结合，腕关节的运动完全由气爪实现。本发明专利以气动肌肉、气缸、气动马达驱动，具有结构紧凑，运动模式多样、运动范围较广的特点，可用于教学和演示。

技术领域

本发明涉及仿生机器人设备技术领域，特别是一种结构紧凑，运动模式多样、运动范围较广的基于气动的仿型机器人系统。

背景技术

空气作为一种清洁的资源，取之不尽用之不完，同时还具有防爆性好，在工业自动化领域，特别是轻工业中广泛应用。

机器人技术是近些年发展的热点，取代人类完成繁重的工作，同时由于计算机技术的迅速发展，机器人网络和智能制造技术相结合，组件无人工厂将是未来的趋势，但是目前的气动关节机器人大部分局限于点对点的工序和工位控制。

CN110936367B，申请号：201911082363.3，涉及一种气动仿人机器人系统，以气缸驱动仿人机器人的髋关节、膝关节、脚关节、腰关节、肩关节、肘关节、腕关节的运动，具有完全模拟人的关节运动的功能。由直线气缸、摆动气缸、带轮、丝杠、锥齿轮、齿形带、齿形轮以及连接件组成。髋关节和肩关节由摆动气缸通过带轮驱动，膝关节由丝杠和气缸组合驱动，脚关节由多根气缸驱动，肘关节由摆动气缸驱动，腕关节由两组变距离摆动部件和气缸并联机构组成；髋关节、膝关节、脚关节、腰关节、肩关节、肘关节、腕关节分别具有2、1、4、6、2、1、4个自由度，全身共计34个自由度。

CN110682305B，申请号：201910995867.8涉及一种仿人型机器人系统，腰关节装置的两侧分别设置上肢装置，下端两侧分别设置下肢装置，以气缸、气动肌肉和弹簧组合体驱动仿人机器人的上肢装置、腰关节装置、下肢装置的运动，具有完全模拟人的关节运动的功能。由气缸、带轮、连接件、气动肌肉和弹簧组合体、连接板、气爪等组成。摆动气缸之间结合，摆动气缸与带传动结合，气爪驱动上肢系统，气动肌肉和弹簧组合体和直线气缸驱动腰关节系统，直线气缸、直线气缸与杆结构结合驱动下肢系统。单上肢系统、腰关节系统、单下肢系统分别具有5、7、12个自由度，整个机器人共计41个自由度。

CN110561457B，申请号：201910890458.1,涉及基于气缸的仿人机器人系统，上肢关节装置的腰部第一连接件的两端分别可转动连接肱骨支架，肱骨支架依次连接大臂连接件，万向节和小臂连接件；腰关节装置的腰部第一摆动气缸两端设置在腰部第一连接件上，腰部第一摆动气缸固定在腰部第二连接件上，腰部第二连接件固定在腰部第二摆动气缸的转动轴上，腰部第二摆动气缸的缸体固定在腰部第三连接件上，腰部第三连接件的两侧分别可转动连接至少四个腰部气缸。

分别设计出刚性仿人机器人关节，仅为执行元件并联的形式驱动关节，结构和运动模式都较为单一，运动空间也较为有限。需要一种结构紧凑，运动模式多样、运动范围较广的基于气动的仿型机器人系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑，运动模式多样、运动范围较广的基于气动的仿型机器人系统。

一种基于气动的仿型机器人系统，包括：

腰关节，所述腰关节的两侧分别设置互为镜像的上肢关节，下部分别设置互为镜像的下肢关节；