[实用新型]一种轻型仿人机械手臂

说明书

本实用新型公开了一种轻型仿人机械手臂，涉及机械手臂领域，包括基座，所述基座的一侧设置有基座连接件，且基座连接件远离基座的一侧设置有肩关节，所述肩关节远离基座连接件的一侧设置有大臂，所述大臂远离肩关节的一侧安装有肘关节。本实用新型通过关节共轴设计实现手臂外形尺寸紧凑达到仿人手臂目的，实现了基座关节旋转轴与肩关节旋转轴同轴，提高连接刚性及承载能力并且外形尺寸紧凑，考虑到一般家庭的经济承受能力，尽量采用低成本设计、同时采用轻量化设计，降低其功率消耗，本仿人轻型机械手臂采用硬件极简化设计降低硬件成本及装配成本，本仿人机械手臂采用关节共轴及集成程度高的设计方法实现外观紧凑更接近人手臂。

技术领域

本实用新型涉及机械手臂领域，具体为一种轻型仿人机械手臂。

背景技术

随着机器人技术的发展，各种智能化家用服务机器人将会走进日常生活，完成一些辅助性工作。特别是对于一些行走不便的老人家庭，家用服务机器人可提供清洁卫生、家电控制，端茶、倒水、开关灯和安保等服务，市场前景广阔；2，服务机器人手臂大多具备抓取搬运功能，要求机械臂具有足够的灵活性，配备不同的柔性夹爪能稳定抓取不同形状姿态的物品。日本本田技研工业株式会社研制的仿人机器人ASIMO，其手臂的自由度多达10个，而第二代ASIMO的手臂自由度达到了12个，尽管更多的手臂自由度会使得手臂具有更出色的灵活性，但也会导致其结构复杂和成本过高，从而使得其难以在家庭推广。为了更好地应用于家庭使用，需要在从如下几个方面进行改进：1)在满足其抓取功能的情况下，设计较少的自由度来降低其成本；2)由于家用服务机器人要抓取多种不同的目标物，一般需要配合目标识别来进行智能抓取，不需要高精度高速度的关节运动。在关节传动机构设计时不必达到工业机器手的精度，其关节传动机构要简单可靠；3)考虑到一般家庭的经济承受能力，尽量采用低成本设计、同时采用轻量化设计，降低其功率消耗。本仿人轻型机械手臂采用硬件极简化设计降低硬件成本及装配成本，本仿人机械手臂采用关节共轴及集成程度高的设计方法实现外观紧凑更接近人手臂。

现有实现方法机械臂关节不全共轴和关节内部集成机械式制动器或双编码器导致结构尺寸偏大，且硬件成本高、组装成本高。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种轻型仿人机械手臂，以解决现有实现方法机械臂关节不全共轴和关节内部集成机械式制动器或双编码器导致结构尺寸偏大，且硬件成本高、组装成本高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种轻型仿人机械手臂，包括基座，所述基座的一侧设置有基座连接件，且基座连接件远离基座的一侧设置有肩关节，所述肩关节远离基座连接件的一侧设置有大臂，所述大臂远离肩关节的一侧安装有肘关节，所述肘关节远离大臂的一端设置有小臂，且小臂远离肘关节的一侧设置有腕关节，并且腕关节的底部设置有手抓，所述基座包括安装在基座一侧的输出法兰，且输出法兰的一侧安装有摩擦垫片，所述摩擦垫片的一侧安装有基座关节。

通过采用上述技术方案，通过关节共轴设计实现手臂外形尺寸紧凑达到仿人手臂目的，实现了基座关节旋转轴与肩关节旋转轴同轴，提高连接刚性及承载能力并且外形尺寸紧凑，关节内部不设置机械制动器及双编码器结构更简单从而尺寸更小、更轻便，硬件成本更低，关节内部设置电子制动器，舍弃机械制动器，通过使能电机起到制动保持目的，考虑到一般家庭的经济承受能力，尽量采用低成本设计、同时采用轻量化设计，降低其功率消耗，本仿人轻型机械手臂采用硬件极简化设计降低硬件成本及装配成本，本仿人机械手臂采用关节共轴及集成程度高的设计方法实现外观紧凑更接近人手臂，机械臂采用七自由度+1外部轴，实现灵活性及抓取功能，关节内部设置持续供电相对编码器，不设置双编码器通过系统统一供电方式保持编码器数据。

本实用新型进一步设置为，所述基座连接件的外壁设置有两组盖子。

通过采用上述技术方案，通过打开盖子进行装配或维修。

本实用新型进一步设置为，所述肩关节包括安装在肩关节一端的连接法兰，且连接法兰的内部设置有轴承，所述轴承的外壁设置有轴套。