專利名稱：肘關(guān)節(jié)氣動平衡結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及用于平衡機(jī)器人肘關(guān)節(jié)或假肢肘關(guān)節(jié)重力 矩的氣動平衡結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，在機(jī)器人肘關(guān)節(jié)或假肢肘關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，采用各種驅(qū)動結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)小臂 負(fù)載狀態(tài)下的運(yùn)動。當(dāng)對機(jī)器人小臂或假肢小臂進(jìn)行驅(qū)動時，必然存在需要克服小臂肘關(guān) 節(jié)處重力矩的問題。小臂的重力矩越大，驅(qū)動肘關(guān)節(jié)所需的驅(qū)動力矩就越大。若提供一種 小臂肘關(guān)節(jié)重力矩平衡裝置，就能夠隨著小臂運(yùn)動范圍的變化而提供相應(yīng)的比較接近小臂 肘關(guān)節(jié)處重力矩的平衡力矩，從而使驅(qū)動小臂所需的的驅(qū)動力矩大大變小。由于該平衡結(jié) 構(gòu)必須要與手臂結(jié)構(gòu)和工作空間相匹配，所以，如何在有限的結(jié)構(gòu)空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對小臂重力 矩的最佳平衡，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為解決上述問題而提供一種小臂肘關(guān)節(jié)氣動平衡結(jié)構(gòu)。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型的肘關(guān)節(jié)氣動平衡結(jié)構(gòu)是一種演化的擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。 該擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)由大臂、小臂、固定在大臂上的上鉸鏈座、固定在小臂上的下鉸鏈座、鉸接 大臂與小臂的肘關(guān)節(jié)鉸鏈、一個兩端分別鉸接在上鉸鏈座與下鉸鏈座的氣動拉桿所組成。當(dāng)小臂繞肘關(guān)節(jié)鉸鏈轉(zhuǎn)動時，氣動拉桿隨著小臂的運(yùn)動而伸縮變化，氣動拉桿在 伸縮過程中其拉力基本不變。當(dāng)大臂不動或僅做小幅度擺動時，氣動拉桿的拉力對小臂運(yùn) 動中的重力矩能夠產(chǎn)生有效的平衡力矩。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于在小臂肘關(guān)節(jié)處采用了一種基于氣動拉桿的氣動平衡結(jié) 構(gòu)，可有效平衡小臂運(yùn)動中各個位置處的重力矩，以滿足假肢或機(jī)械手的小臂對空間緊湊、 重力矩平衡效果好、驅(qū)動力矩小、耗能低、負(fù)載波動小、運(yùn)動啟動快、不能發(fā)生運(yùn)動干涉等的 性能要求。

圖1是肘關(guān)節(jié)氣動平衡結(jié)構(gòu)的原理示意圖，其中圖1. a是小臂位于初始位置時的 狀態(tài)，圖1. b是小臂位于某擺動位置時的狀態(tài)。圖例說明1—大臂2—小臂3—上鉸鏈座4—下鉸鏈座5—肘關(guān)節(jié)鉸鏈 6—?dú)鈩永瓧U。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的小臂肘關(guān)節(jié)氣動平衡結(jié)構(gòu)(如附圖1所示)是一種演化的擺動導(dǎo)桿 機(jī)構(gòu)。由大臂1、小臂2、固定在大臂1上的上鉸鏈座3、固定在小臂2上的下鉸鏈座4、鉸接 大臂1與小臂2的肘關(guān)節(jié)鉸鏈5、一個兩端分別鉸接在上鉸鏈座3與下鉸鏈座4的氣動拉桿6所組成。當(dāng)小臂2繞肘關(guān)節(jié)鉸鏈5轉(zhuǎn)動時，氣動拉桿6隨著小臂2的運(yùn)動而伸縮變化， 氣動拉桿6在伸縮過程中其拉力基本不變。當(dāng)大臂1不動或僅做小幅度擺動時，氣動拉桿 6的拉力對小臂2運(yùn)動中的重力矩能夠產(chǎn)生有效的平衡力矩。
權(quán)利要求一種肘關(guān)節(jié)氣動平衡結(jié)構(gòu)，其特征在于，它是一種演化的擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，該擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)由大臂、小臂、固定在大臂上的上鉸鏈座、固定在小臂上的下鉸鏈座、鉸接大臂與小臂的肘關(guān)節(jié)鉸鏈和一個兩端分別鉸接在上鉸鏈座與下鉸鏈座的氣動拉桿所組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種肘關(guān)節(jié)氣動平衡結(jié)構(gòu)，它是一種演化的擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，該擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)由大臂、小臂、固定在大臂上的上鉸鏈座、固定在小臂上的下鉸鏈座、鉸接大臂與小臂的肘關(guān)節(jié)鉸鏈、一個兩端分別鉸接在上鉸鏈座與下鉸鏈座的氣動拉桿所組成。本實(shí)用新型在小臂肘關(guān)節(jié)處采用了一種基于氣動拉桿的氣動平衡結(jié)構(gòu)，可有效平衡小臂運(yùn)動中各個位置處的重力矩，以滿足假肢或機(jī)械手的小臂對空間緊湊、重力矩平衡效果好、驅(qū)動力矩小、耗能低、負(fù)載波動小、運(yùn)動啟動快、不會發(fā)生運(yùn)動干涉等的性能要求。
文檔編號B25J17/02GK201633025SQ20102011364
公開日2010年11月17日 申請日期2010年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月6日
發(fā)明者孫愛芹, 孫高祚, 張志獻(xiàn), 徐文尚, 樊東哲, 樊炳輝, 江浩, 王傳江, 鄒吉祥 申請人:山東科技大學(xué)