專利名稱：實現(xiàn)屈曲和旋轉(zhuǎn)運動的機器人的肘關節(jié)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機器人技術領域，特別是涉及一種人形機器人的肘關節(jié)。
背景技術：
人形機器人是機器人技術的高級發(fā)展階段，它綜合體現(xiàn)了人工智能、 機構與機器運動學和動力學等諸多方面的研究和發(fā)展水平，是一個很復雜 的綜合系統(tǒng)。其中，能模擬人體肘關節(jié)的屈曲和旋轉(zhuǎn)運動的機器人肘關節(jié) 設計，是人形機器人研究領域的挑戰(zhàn)性課題之一。目前，機器人肘關節(jié)一 般只能模擬人體肘關節(jié)的屈曲運動，還未見驅(qū)動器安裝在上臂上，且能模 擬人體肘關節(jié)的屈曲和旋轉(zhuǎn)運動的機器人的肘關節(jié)結(jié)構。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的機器人肘關節(jié)只能模擬人體肘關節(jié)的屈曲運動而不能 模擬人體肘關節(jié)旋轉(zhuǎn)運動等不足，本發(fā)明提供一種能實現(xiàn)屈曲和旋轉(zhuǎn)運動 的機器人肘關節(jié)，該肘關節(jié)具有結(jié)構簡單和工藝性好等優(yōu)點，可應用于人 形機器人的肘關節(jié)。本發(fā)明所采用的技術方案是伺服電機2和3分別安裝在機器人上臂1 上，U形件4的U形底部通過安裝孔與伺服電機2的轉(zhuǎn)動軸固聯(lián)，U形件4 的U形上部通過同軸轉(zhuǎn)動副鉸鏈13和15與環(huán)形件6相連；撥桿8的中部 固聯(lián)在小臂連接件5的一端，撥桿8的兩端通過同軸轉(zhuǎn)動副鉸鏈12和14 與環(huán)形件6相連；小臂連接件5通過轉(zhuǎn)動副鉸鏈10與小臂基座7相連，小 臂基座7通過同軸轉(zhuǎn)動副鉸鏈9和11與機器人上臂1相連，小臂基座7的 一側(cè)通過安裝孔與伺服電機3的轉(zhuǎn)動軸固聯(lián)。機器人的小臂與所述小臂連 接件5的另一端相聯(lián)。通過二個伺服電機2和3分別驅(qū)動U形件4和小臂 基座7，可實現(xiàn)小臂連接件5繞轉(zhuǎn)動副鉸鏈10的轉(zhuǎn)軸軸線的轉(zhuǎn)動和繞轉(zhuǎn)動 副鉸鏈9和11的轉(zhuǎn)軸軸線的轉(zhuǎn)動，由于機器人的小臂安裝在所述小臂連接 件5的一端，所以本發(fā)明可實現(xiàn)機器人的小臂屈曲和旋轉(zhuǎn)運動。


圖1是機器人肘關節(jié)的結(jié)構示意圖；圖2是肘關節(jié)機器人上臂、小臂連接件和小臂基座的結(jié)構示意圖； 圖3是肘關節(jié)U形件、小臂連接件、環(huán)形件和撥桿的結(jié)構示意圖。 在圖中，1.機器人上臂，2、 3.伺服電機，4. U形件，5.小臂連接件，6.環(huán)形件，7.小臂基座，8.撥桿，9、 10、 11、 12、 13、 14、 15.轉(zhuǎn)動副鉸鏈。
具體實施方式
圖1是本發(fā)明公開的一個實施例，這種機器人肘關節(jié)，包括機器人上 臂l、伺服電機2和3、 U形件4、小臂連接件5、環(huán)形件6、小臂基座7和 撥桿8。其中，伺服電機2和3分別安裝在機器人上臂1上，U形件4的U 形底部通過安裝孔與伺服電機2的轉(zhuǎn)動軸固聯(lián)，U形件4的U形上部通過同 軸轉(zhuǎn)動副鉸鏈13和15與環(huán)形件6相連，且伺服電機2的轉(zhuǎn)動軸軸線與轉(zhuǎn) 動副鉸鏈13和15的轉(zhuǎn)軸軸線在空間互相垂直并共面；撥桿8的中部固聯(lián) 在小臂連接件5的一端，撥桿8的兩端通過同軸轉(zhuǎn)動副鉸鏈12和14與環(huán) 形件6相連，且轉(zhuǎn)動副鉸鏈13和15的轉(zhuǎn)軸軸線與轉(zhuǎn)動副鉸鏈12和14的 轉(zhuǎn)軸軸線在空間互相垂直并共面；小臂連接件5通過轉(zhuǎn)動副鉸鏈10與小臂 基座7相連，小臂基座7通過同軸轉(zhuǎn)動副鉸鏈9和11與機器人上臂1相連， 且轉(zhuǎn)動副鉸鏈10的轉(zhuǎn)軸軸線與轉(zhuǎn)動副鉸鏈9和11的轉(zhuǎn)軸軸線在空間互相 垂直并共面；小臂基座7的一側(cè)通過安裝孔與伺服電機3的轉(zhuǎn)動軸固聯(lián)， 且伺服電機3的轉(zhuǎn)動軸軸線與轉(zhuǎn)動副鉸鏈9和11的轉(zhuǎn)軸軸線同軸。機器人 的小臂與所述小臂連接件5的另一端相聯(lián)。伺服電機2驅(qū)動U形件4， U形件4帶動環(huán)形件6，環(huán)形件6帶動撥桿8， 撥桿8帶動小臂連接件5繞轉(zhuǎn)動副鉸鏈10的轉(zhuǎn)軸軸線轉(zhuǎn)動；伺服電機3驅(qū) 動小臂基座7，小臂基座7帶動小臂連接件5繞轉(zhuǎn)動副鉸鏈9和11的轉(zhuǎn)軸 軸線的轉(zhuǎn)動。由于機器人的小臂安裝在所述小臂連接件5的一端，所以， 本發(fā)明可實現(xiàn)機器人的小臂屈曲和旋轉(zhuǎn)運動。
權利要求
1.一種機器人的肘關節(jié)，包括機器人上臂(1)、伺服電機(2、3)和小臂連接件(5)，所述機器人的小臂與小臂連接件(5)的另一端相聯(lián)，其特征是伺服電機(2、3)分別安裝在機器人上臂(1)上， U形件(4)的U形底部通過安裝孔與伺服電機(2)的轉(zhuǎn)動軸固聯(lián)，U形件(4)的U形上部通過同軸轉(zhuǎn)動副鉸鏈(13)和(15)與環(huán)形件(6)相連；撥桿(8)的中部固聯(lián)在小臂連接件(5)的一端，撥桿(8)的兩端通過同軸轉(zhuǎn)動副鉸鏈(12)和(14)與環(huán)形件(6)相連；小臂連接件(5)通過轉(zhuǎn)動副鉸鏈(10)與小臂基座(7)相連，小臂基座(7)通過同軸轉(zhuǎn)動副鉸鏈(9)和(11)與機器人上臂(1)相連，小臂基座(7)的一側(cè)通過安裝孔與伺服電機(3)的轉(zhuǎn)動軸固聯(lián)。
2. 根據(jù)權利要求1所述機器人肘關節(jié)，其特征是伺服電機(2)的 轉(zhuǎn)動軸軸線與轉(zhuǎn)動副鉸鏈(13)和(15)的轉(zhuǎn)軸軸線在空間互相垂直并共 面；轉(zhuǎn)動副鉸鏈(13)和(15)的轉(zhuǎn)軸軸線與轉(zhuǎn)動副鉸鏈(12)和(14) 的轉(zhuǎn)軸軸線在空間互相垂直并共面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機器人肘關節(jié)。其特征是伺服電機(2、3)分別安裝在機器人上臂(1)上，U形件(4)的U形底部通過安裝孔與伺服電機(2)的轉(zhuǎn)動軸固聯(lián)，U形件(4)的U形上部通過同軸轉(zhuǎn)動副鉸鏈(13)和(15)與環(huán)形件(6)相連；撥桿(8)的中部固聯(lián)在小臂連接件(5)的一端，撥桿(8)的兩端通過同軸轉(zhuǎn)動副鉸鏈(12)和(14)與環(huán)形件(6)相連；小臂連接件(5)通過轉(zhuǎn)動副鉸鏈(10)與小臂基座(7)相連，小臂基座(7)通過同軸轉(zhuǎn)動副鉸鏈(9)和(11)與機器人上臂(1)相連，小臂基座(7)的一側(cè)通過安裝孔與伺服電機(3)的轉(zhuǎn)動軸固聯(lián)。本發(fā)明具有結(jié)構簡單和工藝性好等優(yōu)點，可模擬人體肘關節(jié)的屈曲和旋轉(zhuǎn)運動，適合做人形機器人的肘關節(jié)。
文檔編號B25J17/02GK101157219SQ20071018523
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權日2007年11月9日
發(fā)明者崔冰艷, 金振林 申請人:燕山大學