[发明专利]一种四自由度咀嚼机器人及监控系统

摘要

本发明涉及仿生机器人技术、运动控制系统技术以及虚拟仪器技术领域，具体是指一种四自由度咀嚼机器人及监控系统。本发明将口腔上下颌模型倒置安装，采取下颌转动咬合，上颌咀嚼的运动方式，最终实现了上颌平台的XY轴方向复合运动以及下颌平台XY轴旋转运动，有效减轻了结构耦合，并通过组合运动实现了对于咀嚼运动的模拟，具有原理仿生性高、可达空间更为自由、运动控制精度高的特点。

主权项

1.一种四自由度咀嚼机器人，包括机械结构及控制系统，其特征在于：所述机械结构包括上颚平台(2)及下颚平台(3)，所述上颚平台(2)包括X轴直线运动机构(21)，所述X轴直线运动机构(21)上安装有Y轴直线运动机构(22)，所述Y轴直线运动机构(22)包括上颚座(2202)，所述下颚平台(3)包括下颚支撑装置(32)，所述下颚支撑装置(32)包括可绕X轴旋转、绕Y轴旋转的下颚座(3201)，所述下颚座(3201)两侧设有下颚驱动装置(31)，所述下颚驱动装置(31)包括下颚直线运动机构，所述下颚直线运动机构运动件上设有万向节(3104)，所述下颚座(3201)两侧面设有球形铰链连接座(3202)，所述球形铰链连接座(3202)上安装有球形铰链(3106)，所述球形铰链(3106)与万向节(3104)通过拉杆(3105)连接；所述控制系统包括上位机、用于数据信息传送的串口通信、用于控制的MCU主控芯片、用于采集机器人咀嚼力和空间位置信息的传感器模块、用于控制各驱动伺服电机的伺服电机运动控制器，所述上位机内包括神经网络模糊PID控制模块，所述神经网络模糊PID控制模块包括用于处理伺服电机驱动误差的PID控制模块、用于对神经网络输入进行预处理的模糊化模块、以及自我学习的神经网络模块。