[实用新型]基于柔性驱动的集成式仿生按摩机器人

权利要求书

1.一种基于柔性驱动的集成式仿生按摩机器人，其特征在于：包括仿生按摩肘单元、仿生按摩手单元、红外检测单元、传动单元、控制单元和支承底座；其中，传动单元中的升降模块的升降气缸（26）安装在支承底座上的气缸支座的内部，控制单元下端支架（19）安装在升降模块的连接座（12）上，传动单元中的回转模块安装于控制单元的主箱体（5）底面的环形凸台上，并通过下端的行星齿轮（11）与控制单元下端的中心齿轮（20）相啮合，通过齿轮传动的方式实现主箱体（5）的回转运动；仿生按摩肘单元、仿生按摩手单元、红外检测单元分别安装于控制单元的主体箱的三个侧面；机器人通过压缩空气进行驱动。

2.根据权利要求1所述的基于柔性驱动的集成式仿生按摩机器人，其特征在于：所述的仿生按摩手单元是：3-PRS并联机构通过螺纹副与仿生手掌尾部（1）固连、手部并联柔性驱动模块通过螺纹副与仿生手掌的手掌基座（62）固连、手部触觉感知模块集成于仿生手掌掌心和五指指端表面、手部压电振子模块集成于五指指端内部、超声驱动模块集成于仿生手掌近拇指端，通过强力胶将手部柔性皮肤（21）与手掌基座（62）固连，包络于仿生手掌表面；

所述3-PRS并联机构包括三个相同的手部伸缩气缸（30）、定平台（52）、动平台（51）、九轴蓝牙陀螺仪（31），定平台（52）、动平台（51）分别与主箱体（5）、仿生手掌通过螺纹副固连，手部伸缩气缸（30）的活塞杆末端通过球面副与定平台（52）固连，气缸体末端通过转动副与动平台（51）固连，九轴蓝牙陀螺仪（31）通过螺纹副与动平台（51）固连；

所述手部并联柔性驱动模块包括三根手部气动人工肌肉（58）、一个指端基座（57），指端基座（57）底面加工有三个呈120度环形对称分布的螺纹孔以及一个靠近圆周边缘的螺纹孔；三根手部气动人工肌肉（58）呈120°环形对称分布，通过螺纹副与指端基座（57）刚性固连；

所述手部压电振子模块包括第一弯振块（70）、第二弯振块（71），第一、第二弯振块中心均加工有螺纹通孔，从上到下依次与加工有外螺纹的指端基座（57）凹槽内的中心立柱（72）通过螺纹副刚性连接；

所述超声驱动模块由超声电机（64）、环状双极磁铁（40）、非接触式磁性角位移传感器（41）、拇指安装座（63）构成，超声电机（64）的输出轴（66）通过与拇指安装座（63）的孔过盈配合实现超声电机（64）与拇指安装座（63）的固连，非接触式磁性角位移传感器（41）通过强力胶固连于手掌近拇指端的矩形凹槽内壁上，环状双极磁铁（40）内孔与超声电机（64）的驱动轴（67）过盈配合；

所述手部触觉感知模块包括指端柔性薄膜压阻传感器（55）、手掌柔性薄膜压阻传感器（68）、微型反射式激光位移传感器（48）、指端顶盖（56），指端顶盖（56）内表面加工有螺纹，与指端基座（57）通过螺纹副刚性固连，采用强力胶将指端柔性薄膜压阻传感器（55）、手掌柔性薄膜压阻传感器（68）分别粘附于指端顶盖（56）的球形表面、手掌掌心平面上，微型反射式激光位移传感器（48）通过螺纹副与指端基座（57）固连；

所述仿生手掌包括手掌本体及接线板（22），其中手掌本体由手掌基座（62）、四个上支撑杆（59）及仿生手掌尾部（1）组成，手掌基座（62）、拇指安装座（63）与每根上支撑杆（59）连接区域均加工有3个呈120度环形对称分布的沉头孔，与气动肌肉的下连接端盖（79）的尺寸匹配，且下连接端盖（79）末端外表面加工有外螺纹，驱动模块末端与上支撑杆（59）周围通孔过渡配合，并通过手部六角薄螺母（61）和手部弹簧垫圈（60）固定锁紧，接线板（22）四个直角处加工有四个沉头孔，通过螺纹副与手掌基座（62）固连。