[发明专利]一种基于气动肌肉的仿人型机器人系统

摘要

本发明公开一种基于气动肌肉的仿人型机器人系统，以气动肌肉模拟人的肌肉驱动肩关节、肘关节、腕关节、腰关节、髋关节、膝关节、踝关节的运动，具有完全模拟人运动的功能。该仿人型机器人主要由固定板、支撑件、股骨、腓骨、脚、肱骨、尺骨、气动肌肉组成。模拟人体肩关节、肘关节、腕关节、腰关节、髋关节、膝关节、踝关节均具有3个自由度，本发明专利以气动肌肉驱动，具有结构紧凑，干净防爆、功能多样化、便于其他元器件等效替换的特点，可用于展览迎宾、排爆、教学演示。

主权项

1.一种基于气动肌肉的仿人型机器人系统，其特征在于，该系统包括腰关节、左上肢、右上肢、左下肢和右下肢；所述的腰关节包括腰关节中间固定板(1)、腰关节左边固定板(2)、竖脊肌一(3)、腹直肌一(4)、竖脊肌二(5)、腹直肌二(6)、腹外斜肌一(7)、固定板一(8)、固定板二(9)、髋关节固定板一(10)、固定板三(11)、腰关节右边固定板(12)、竖脊肌三(13)、腹直肌三(14)、中间支撑件(15)、竖脊肌四(16)、腹直肌四(17)、腹外斜肌二(18)、固定板四(19)、髋关节固定板二(20)、固定板五(21)。所述的腰关节中间固定板(1)的左右两端分别与腰关节左边固定板(2)、腰关节右边固定板(12)可转动连接，中间支撑件(15)上下两端分别与腰关节中间固定板(1)、固定板一(8)可转动连接；固定板一(8)下表面的左端前后分别固定连接固定板三(11)、固定板二(9)，固定板三(11)和固定板二(9)之间通过髋关节固定板一(10)固定连接；固定板一(8)下表面的右端前后分别固定连接固定板五(21)、固定板四(19)，固定板五(21)和固定板四(19)之间通过髋关节固定板二(20)固定连接；腹直肌一(4)两端分别与腰关节左边固定板(2)前面、固定板三(11)中间可转动连接，腹直肌二(6)、腹直肌三(14)的两端均分别与腰关节中间固定板(1)的前面、固定板一(8)的前面可转动连接，腹直肌四(17)两端分别与腰关节右边固定板(12)前面、固定板五(21)中间可转动连接；竖脊肌一(3)两端分别与固定板二(9)中间、腰关节左边固定板(2)后面可转动连接，竖脊肌二(5)、竖脊肌三(13)两端分别与腰关节中间固定板(1)后面、固定板一(8)后面可转动连接，竖脊肌四(16)两端分别与腰关节右边固定板(12)后面、固定板四(19)中间可转动连接；腹外斜肌一(7)两端分别与腰关节左边固定板(2)左侧、固定板一(8)左侧可转动连接，腹外斜肌二(18)两端分别与腰关节右边固定板(12)右侧、固定板一(8)右侧可转动连接。所述的左下肢包括内收肌一(22)、臀大肌一(23)、臀大肌二(24)、股骨第一段(25)、股骨第二段(26)、腓骨(27)、臀小肌一(28)、髂腰肌(29)、臀小肌二(30)、脚(31)、股二头肌(32)、比目鱼肌(33)、腓骨短肌(34)、股直肌(35)、股肌(36)、胫骨前肌(37)、内收肌二(38)、腓肠肌(39)，股骨第一段(25)上端与髋关节固定板一(10)可转动连接，股骨第一段(25)下端与股骨第二段(26)上端固定连接，股骨第二段(26)下端、腓骨(27)、脚(31)依次可转动连接；内收肌一(22)两端分别与固定板一(8)内侧、股骨第一段(25)内侧可转动连接，臀大肌一(23)一端与固定板一(8)外侧可转动连接，另一端与股骨第一段(25)后面可转动连接；臀大肌二(24)一端与固定板二(9)可转动连接，另一端与股骨第一段(25)后面可转动连接；臀小肌一(28)一端与固定板一(8)外侧可转动连接，另一端与股骨第一段(25)外侧可转动连接；髂腰肌(29)一端与固定板三(11)可转动连接，另一端与股骨第一段(25)前面可转动连接；臀小肌二(30)一端与固定板一(8)外侧可转动连接，另一端与股骨第一段(25)前面可转动连接；股二头肌(32)一端与固定板二(9)可转动连接，另一端与腓骨(27)后面可转动连接；股直肌(35)一端与固定板三(11)可转动连接，另一端与腓骨(27)前面可转动连接；股肌(36)一端与股骨第一段(25)可转动连接，另一端与腓骨(27)前面可转动连接；比目鱼肌(33)一端与腓骨(27)后面可转动连接，另一端与脚(31)后面可转动连接；腓骨短肌(34)一端与腓骨27外侧可转动连接，另一端与脚(31)外侧可转动连接；胫骨前肌(37)一端与腓骨(27)前面可转动连接，另一端与脚(31)前面可转动连接；内收肌二(38)一端与腓骨(27)内侧可转动连接，另一端与脚(31)内侧可转动连接；腓肠肌(39)一端与股骨第二段(26)后面可转动连接，另一端与脚(31)后面可转动连接。所述的右下肢与所述的左下肢结构相同，且两者相对于固定板一(8)对称布置；所述的左上肢包括冈下肌(40)、三角肌(41)、冈上肌(42)、胸大肌(43)、肩关节固定件一(44)、固定板六(45)、固定板七(46)、大圆肌(47)、肱骨第一段(48)、小圆肌(49)、肱骨第二段(50)、尺骨(51)、腕关节气动肌肉连接板(52)、肱三头肌(53)、肱二头肌(54)、肘肌(55)、旋后肌(56)、桡侧腕屈肌(57)、桡侧腕伸肌(58)、旋前圆肌(59)、肱肌(60)。固定板六(45)、固定板七(46)分别在外、内两侧与腰关节左边固定板(2)固定连接，固定板六(45)、固定板七(46)之间通过肩关节固定件一(44)固定连接，肱骨第一段(48)一端与肩关节固定件一(44)可转动连接，另一端与肱骨第二段(50)固定连接，尺骨(51)两端分别与肱骨第二段(50)、腕关节气动肌肉连接板(52)可转动连接；冈下肌(40)两端分别与腰关节左边固定板(2)后侧、肱骨第一段(48)内侧可转动连接，三角肌(41)两端分别与腰关节左边固定板(2)后侧、肱骨第一段(48)后侧可转动连接，冈上肌(42)两端分别与腰关节左边固定板(2)后侧、肱骨第一段(48)外侧可转动连接，胸大肌(43)两端分别与腰关节左边固定板(2)内侧、肱骨第一段(48)内侧可转动连接，大圆肌(47)两端分别与腰关节左边固定板(2)外侧、肱骨第一段(48)外侧可转动连接，小圆肌(49)两端分别与腰关节左边固定板(2)前侧、肱骨第一段(48)前侧可转动连接。肱三头肌(53)两端分别与腰关节左边固定板(2)外侧、尺骨(51)外侧可转动连接，肱二头肌(54)两端分别与腰关节左边固定板2内侧、尺骨(51)内侧可转动连接，肘肌(55)两端分别与肱骨第一段(48)外侧、尺骨(51)外侧可转动连接，旋后肌(56)两端分别与尺骨(51)后侧、腕关节气动肌肉连接板(52)后侧可转动连接，桡侧腕屈肌(57)两端分别与尺骨(51)内侧、腕关节气动肌肉连接板(52)内侧可转动连接，桡侧腕伸肌(58)两端分别与尺骨(51)外侧、腕关节气动肌肉连接板(52)外侧可转动连接，旋前圆肌(59)两端分别与尺骨(51)前侧、腕关节气动肌肉连接板(52)前侧可转动连接，肱肌(60)两端分别与肱骨第二段(50)内侧、腕关节气动肌肉连接板(52)内侧可转动连接。