[发明专利]一种肩部随人体大臂摆动的外肢体机器人

权利要求书

1.一种肩部随人体大臂摆动的外肢体机器人，其特征在于，包括背架机构(7)和对称设置在背架机构(7)两侧的两组上肢机构；

每组上肢机构包括由抓手机构(1)、手部支架机构(2)、小臂机构(3)、大臂机构(4)和肩部机构(5)组成的六自由度串联机械臂机构，还包括人体大臂连接机构(6)；

背架机构由竖杆和中部与竖杆连接的直角类C型杆组成，所述肩部机构(5)为由平板、竖板和连接平板与竖板的斜板组成；每个肩部机构(5)的平板端部和背架机构(7)的直角类C型杆的端部转动连接，使得肩部机构(5)在水平面内与背架机构(7)转动连接；人体大臂连接机构(6)的一端和肩部机构(5)的竖板的端部转动连接，使得人体大臂连接机构(6)相对于肩部机构(5)在竖直面上转动，且旋转轴线与人体肩关节位于同一水平高度；人体大臂连接机构(6)、背架机构(7)与人体通过绑带固定，使得肩部机构(5)、人体大臂连接机构(6)、背架机构(7)与人体大臂共同形成含两个自由度的空间连杆机构，使得六自由度串联机械臂机构基座随人体大臂旋转。

2.根据权利要求1所述的外肢体机器人，其特征在于，人体大臂连接机构(6)和背架机构(7)与人体连接的绑带可调。

3.根据权利要求1所述的外肢体机器人，其特征在于，所述手部支架机构(2)包括手部连接架(2-1)、第一舵机(2-2)、舵机连接架(2-3)和第二舵机(2-4)；

所述手部连接架(2-1)一端与抓手机构(1)连接，另一端与舵机连接架(2-3)连接，所述舵机连接架(2-3)包括上U型板、下U型板，下U型板的侧板和上U型板的底板固定连接，第一舵机(2-2)通过内U型板设置在下U型板内，所述第一舵机(2-2)输出轴方向与手部连接架轴向同向；第二舵机(2-4)设置在上U型板内，第二舵机(2-3)输出轴方向与手部连接架轴向垂直，第一舵机(2-2)输出轴轴线与第二舵机(2-4)输出轴轴线位于同一平面。

4.根据权利要求3所述的外肢体机器人，其特征在于，所述手部支架机构(2)还包括皮卡汀尼导轨(2-5)和导轨连接架(2-6)，皮卡汀尼导轨(2-5)通过导轨连接架(2-6)连接在手部连接架(2-1)上，皮卡汀尼导轨(2-5)上可加装多种标准化扩展单元。

5.根据权利要求3所述的外肢体机器人，其特征在于，小臂机构(3)包括小臂连接架(3-1)、小臂舵机架(3-2)、小臂陀螺仪(3-3)、小臂电机(3-4)和小臂舵机(3-5)；

小臂连接架(3-1)一端与小臂舵机(3-5)的输出轴连接，另一端通过U型板和第二舵机(2-4)的外壳连接；小臂舵机架(3-2)包括L型板和固定在L型板竖板内侧的小U型板组成，L型板竖板的末端通过连接孔与小臂电机(3-4)的输出轴连接，小臂舵机(3-5)通过小U型板固定在L型板上，小臂舵机(3-5)的输出轴与小臂连接架(3-1)连接，使得小臂舵机(3-5)驱动小臂连接架(3-1)绕轴向旋转运动；小臂电机(3-4)输出轴轴线与小臂舵机(3-5)输出轴轴线位于同一平面且垂直，所述小臂陀螺仪(3-3)通过螺栓联接固定在所述小臂舵机架(3-2)上。

6.根据权利要求5所述的外肢体机器人，其特征在于，所述大臂机构依次包括大臂连接架(4-1)、大臂舵机架(4-2)、大臂陀螺仪(4-3)、大臂电机(4-4)和大臂舵机(4-5)；

所述大臂连接架(4-1)一端通过圆形安装孔与小臂电机(3-4)连接，大臂舵机(4-5)固定在大臂舵机架(4-2)上且输出轴与大臂连接架(4-1)连接，驱动大臂连接架(4-1)绕轴向旋转运动；大臂电机(4-4)与小臂舵机架(4-2)相连接，大臂陀螺仪(4-3)通过固定在大臂舵机架(4-2)上，大臂电机(4-4)输出轴轴线与大臂舵机(4-5)输出轴轴线在同一平面且垂直。