[实用新型]一种七自由度气动肌肉柔性机械手臂

摘要

本实用新型公开了一种七自由度气动肌肉柔性机械手臂。它包括机械手臂固定平台、肩关节、肘关节、腕关节以及气爪。机械手各关节采用不同的设计机构，其中腕关节采用虎克铰来驱动关节的两个自由度，可以绕Y轴和Z轴旋转；肘关节也采用虎克铰驱动两个自由度，可以绕X轴和Y轴旋转；肩关节采用一球绞和一回转机构分体组成来驱动关节的三个自由度，可以绕X、Y、Z轴旋转。本实用新型具有结构新颖，重量轻，易控制，柔顺，精度高，反应快，刚性、动态性能大等优点。它对于存在障碍物特殊场合和机械结构存在奇异性状态下解决问题具有重要的实际意义。同时利用远程控制系统，在危险作业环境下也具有很高的利用价值。

主权项

一种七自由度气动肌肉柔性机械手臂，其特征在于包括机械手臂固定平台(1)、肩关节(2)、肘关节(3)、腕关节(4)以及气爪(5)；肩关节(2)由第一气动肌肉(6)、第二气动肌肉(7)、第三气动肌肉(8)、第四气动肌肉(9)、第五气动肌肉(10)、第六气动肌肉(11)驱动，肘关节(3)由第七气动肌肉(12)、第八气动肌肉(13)、第九气动肌肉(14)、第十气动肌肉(15)驱动，腕关节由第十一气动肌肉(16)、第十二气动肌肉(17)、第十三气动肌肉(18)、第十四气动肌肉(19)驱动；机械手臂固定平台(1)通过肩部滑动支撑杆(20)和底部旋转机构(21)相连接，带动整个机械手臂运动，滑动支撑杆(20)两侧设有第一气动肌肉(6)、第二气动肌肉(7)，第一气动肌肉(6)、第二气动肌肉(7)带动整个机械手臂绕肩部旋转支撑杆(22)旋转，肩部旋转支撑杆(22)上装有球绞(23)，球绞(23)连有肩部连接件(24)，肩部连接件(24)的一端装有驱动肩关节运动的第三气动肌肉(8)、第四气动肌肉(9)、第五气动肌肉(10)、第六气动肌肉(11)，肩部连接件(24)的另一端装有驱动肘关节运动的第七气动肌肉(12)、第八气动肌肉(13)、第九气动肌肉(14)、第十气动肌肉(15)，第三气动肌肉(8)、第四气动肌肉(9)、第五气动肌肉(10)、第六气动肌肉(11)驱动肩关节绕X、Y轴旋转，底部旋转机构(21)与旋转底盘(25)相连接，旋转底盘(25)顶部通过旋转机构(26)与肩部滑动支撑杆(20)相连接，肩部连接件(24)两端的中心分别设有肩部旋转支撑杆(22)和肘部旋转支撑杆(27)，肘部旋转支撑杆(27)连接肘关节虎克铰上叉形铰链座(28)，肘关节虎克铰上叉形铰链座(28)通过肘部十字架(30)与肘关节虎克铰下叉形铰链座(29)相连接，肘关节虎克铰下叉形铰链座(29)与第七气动肌肉(12)、第八气动肌肉(13)、第九气动肌肉(14)、第十气动肌肉(15)的另一端相连接，第七气动肌肉(12)、第八气动肌肉(13)、第九气动肌肉(14)、第十气动肌肉(15)驱动肘关节绕X、Y轴旋转，肘关节虎克铰下叉形铰链座(29)的另一端设有第十一气动肌肉(16)、第十二气动肌肉(17)、第十三气动肌肉(18)、第十四气动肌肉(19)，肘关节虎克铰下叉形铰链座(29)连有腕部支撑杆(31)，腕部支撑杆(31)连接腕关节虎克铰上叉形铰链座(33)，腕关节虎克铰上叉形铰链座(33)通过肘部十字架(34)与腕关节虎克铰下叉形铰链座(32)相连接，腕关节虎克铰下叉形铰链座(32)与第十一气动肌肉(16)、第十二气动肌肉(17)、第十三气动肌肉(18)、第十四气动肌肉(19)的另一端相连接，第十一气动肌肉(16)、第十二气动肌肉(17)、第十三气动肌肉(18)、第十四气动肌肉(19)驱动腕关节绕Y、Z轴旋转，腕关节虎克铰下叉形铰链座(32)连接气爪(5)。