利索能及
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专利号: 2020112894462
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种局部三自由度刚柔软耦合仿生机器人腰关节,其特征在于:该机器人腰关节包括四个并联机构单元,所述四个并联机构单元由下至上分别为第一并联单元、第二并联单元、第三并联单元、第四并联单元;所述第一并联机构单元底部设置柔性定平台(010),所示第一并联机构单元和第二并联机构单元之间通过柔性共用平台a(020)衔接,所述第二并联机构单元上端和第三并联机构单元下端之间通过柔性共用平台b(030)衔接,所述第三并联机构单元上端和第四并联机构单元下端之间通过柔性共用平台c(040)衔接,所述第四并联机构单元上端设置有柔性动平台(050),所述腰关节中上下相邻的两个平台之间设置有柔性约束分支、刚性中心分支、人造肌肉,所述人造肌肉设置于上下相邻两个平台之间,呈X型沿周向均匀分布。

2.根据权利要求1所述的一种局部三自由度刚柔软耦合仿生机器人腰关节,其特征在于:所述柔性定平台(010)包括三个相同的定平台力感应分支(011),所述定平台力感应分支(011)的支体内镶嵌应变片a(012),所述三个定平台力感应分支(011)一端通过柔性铰链(014)相互连接,每两个定平台力感应分支(011)之间夹角为120°,三个定平台力感应分支(011)形成三棱锥状,另一端通过铰链分别与转接平台(013)连接;所述柔性动平台(050)与柔性定平台(010)结构相同。

3.根据权利要求1所述的一种局部三自由度刚柔软耦合仿生机器人腰关节,其特征在于:所述柔性共用平台a(020)包括三组相同的力感应分支组,所述力感应分支组包括两个共平台力感应分支(021),所述两个共平台力感应分支(021)之间通过柔性铰链(024)连接,所述力感应分支组上下两端分别与其他两组力感应分支组的上下两端通过铰链连接在柔性共用平台a(020)上端和下端,所述柔性共用平台a(020)上端和下端之间通过弹簧(023)连接,所述力感应分支组相互间隔120°,形成纺锤状;所述共平台力感应分支(021)的支体内镶嵌应变片b(022);所述柔性共用平台b(030)、柔性共用平台c(040)的结构与柔性共用平台a(020)结构相同。

4.根据权利要求1所述的一种局部三自由度刚柔软耦合仿生机器人腰关节,其特征在于:所述刚性中心分支包括设置在柔性定平台(010)和柔性共用平台a(020)之间的第一刚性中心分支(100)、设置在共用平台a(020)和柔性共用平台b(030)之间的第二刚性中心分支(110)、设置在柔性共用平台b(030)和柔性共用平台c(040)之间的第三刚性中心分支(120)、设置在共用平台c(040)和柔性动平台d(030)之间的第四刚性中心分支(130);第一刚性中心分支(100)包括第一连杆(102)、第二连杆(104),所述第一连杆(102)一端与第二连杆(104)一端通过第一刚性转动副(103)连接,所述第一连杆(102)通过第一虎克铰链(101)与柔性定平台(010)连接,第二连杆(104)通过第二虎克铰(105)与柔性共用平台a(020)连接;所述第二刚性中心分支(110)、第三刚性中心分支(120)、第四刚性中心分支(130)结构均与第一刚性中心分支(100)结构相同。

5.根据权利要求1所述的一种局部三自由度刚柔软耦合仿生机器人腰关节,其特征在于:所述柔性约束分支包括设置在柔性定平台(010)和柔性共用平台a(020)之间的第一柔性约束分支(060)、设置在共用平台a(020)和柔性共用平台b(030)之间的第二柔性约束分支(070)、设置在柔性共用平台b(030)和柔性共用平台c(040)之间的第三柔性约束分支(080)、设置在共用平台c(040)和柔性动平台d(030)之间的第三柔性约束分支(090);所述第一柔性约束分支(060)设置在柔性定平台(010)和柔性共用平台a(020)之间,所述第一柔性约束分支(060)包括第一约束连杆(062),所述第一约束连杆(062)通过第一约束转动副(061)连接于柔性定平台(010),所述第一约束连杆(062)通过第二约束转动副(063)连接第二约束连杆(064)连接,所述第二约束连杆(064)通过第三转动副(065)连接于柔性共用平台a(020),第二柔性约束分支(070)、第三柔性约束分支(080)、第三柔性约束分支(090)的结构均与第一柔性约束分支(060)结构相同。