[发明专利]一种轻型混合驱动仿生机械臂

权利要求书

1.一种轻型混合驱动仿生机械臂，其特征在于，包括肩关节、肘关节、腕关节、手爪、连接肩关节和肘关节的上臂组、连接肘关节和腕关节的下臂组，所述肘关节包括：

与上臂组连接的固定件，所述固定件上设有第一固定轴，所述固定件的边缘外侧至少局部形成有以第一固定轴与固定件的交点为圆心的第一圆弧面；

与下臂组连接的旋转件，所述旋转件上设有第二固定轴，所述旋转件的边缘外侧至少局部形成有以第二固定轴与旋转件的交点为圆心的第二圆弧面，以沿第一圆弧面旋转；

连接撑，所述连接撑的两端分别与第一固定轴和第二固定轴转动连接；

驱动旋转件沿固定件旋转的驱动件，所述驱动件包括两个第一滑轮，两个第一滑轮于第一圆弧面和第二圆弧面一侧偏心设于固定件和旋转件上；和两个第二滑轮，两个第二滑轮于第一圆弧面和第二圆弧面另一侧偏心设于固定件和旋转件上；和驱动绳，其一端缠绕于两个第一滑轮上，另一端缠绕于两个第二滑轮上；和驱动部，以能够往复牵拉驱动绳使旋转件沿固定件转动；

两个被动柔顺件，两个被动柔顺件设于所述下臂组上，并分别作用于所述驱动绳的两端以始终绷紧驱动绳，每个被动柔顺件包括两个相对设置的第一安装座和第二安装座，所述第一安装座和所述第二安装座之间并联设有气动阻尼杆和弹簧，所述第一安装座上设有绳固定部，所述第二安装座固设于下臂组上。

2.根据权利要求1所述的轻型混合驱动仿生机械臂，其特征在于，所述弹簧为压缩弹簧，所述第二安装座上还设有供驱动绳穿过的限位孔，所述限位孔的开设方向与所述气动阻尼杆或压缩弹簧的作用方向相同。

3.根据权利要求2所述的轻型混合驱动仿生机械臂，其特征在于，所述弹簧设有一个，所述气动阻尼杆设有两个并分设于所述弹簧的两侧，所述弹簧置于所述绳固定部和所述限位孔之间。

4.根据权利要求2或3所述的轻型混合驱动仿生机械臂，其特征在于，所述被动柔顺件还包括固定于驱动绳上的绳限位部，所述绳限位部置于第一安装座和第二安装座之间，且绳限位部距离第二安装座的最远距离不大于所述气动阻尼杆能够输出的长度。

5.据权利要求1所述的轻型混合驱动仿生机械臂，其特征在于，所述固定件上于第一滑轮和第二滑轮之间还设有用于驱动绳转向的转向滑轮。

6.据权利要求1所述的轻型混合驱动仿生机械臂，其特征在于，所述第一圆弧面和第二圆弧面中，其中一个形成有连接凹部，另一个形成有与连接凹部配合的连接凸部。

7.据权利要求1所述的轻型混合驱动仿生机械臂，其特征在于，所述肩关节至少具有两个旋转自由度，所述肘关节具有一个旋转自由度，所述腕关节具有三个旋转自由度，整体构成至少六自由度混合驱动机械臂。

8.根据权利要求1所述的轻型混合驱动仿生机械臂，其特征在于，所述上臂组包括依次可拆卸连接的上臂基体、带轮安装架、驱动安装架和过渡连接架，所述上臂基体和所述过渡连接架分别与所述肘关节和所述肩关节相连，所述带轮安装架上安装带轮系统，所述驱动安装架上安装驱动部，所述过渡连接架上安装供驱动部使用的驱动器；

所述上臂基体、带轮安装架、驱动安装架和过渡连接架分别采用轻量化设计。

9.根据权利要求1所述的轻型混合驱动仿生机械臂，其特征在于，所述肩关节包括一个关节模块A和至少一个关节模块B，以连接形成至少两自由度肩关节结构。