本實(shí)用新型涉及仿生設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種基于生物運(yùn)動(dòng)仿生機(jī)械手臂。
背景技術(shù):
目前,仿生機(jī)械手臂是機(jī)械制造與自動(dòng)化領(lǐng)域機(jī)器人方向的研究熱點(diǎn)。在康復(fù)輔助機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、仿生機(jī)械等應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前仿生機(jī)械手臂以電機(jī)驅(qū)動(dòng)為主,在關(guān)節(jié)柔性、動(dòng)態(tài)剛度和能量密度等方面都難以滿足使用要求。美國華盛頓大學(xué)、英國影子公司、日本早稻田大學(xué)和北京理工大學(xué)等單位都開展了氣動(dòng)人工肌肉等非電機(jī)驅(qū)動(dòng)的仿生機(jī)械臂的研究,以期獲得優(yōu)秀的仿生性能,并得了一定的研究成果,特別是英國影子公司推出的 "Shadow" 機(jī)械臂,是其中的杰出代表。但上述產(chǎn)品都存在造價(jià)高昂的缺陷。另外,目前市場上出現(xiàn)的仿生機(jī)械手臂,其使用的機(jī)構(gòu)數(shù)目眾多,驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,使用的靈活性受到一定的限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于生物運(yùn)動(dòng)仿生機(jī)械手臂,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題,所具有的有益效果是:本實(shí)用新型可根據(jù)不同的需求來確定需要?jiǎng)幼鞯氖种讣笆种笍澢潭龋瑢?shí)現(xiàn)對(duì)不同形狀、尺寸的物體的靈巧抓取和精細(xì)操作。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種基于生物運(yùn)動(dòng)仿生機(jī)械手臂,包括手指、上指節(jié)、手掌、前臂和電動(dòng)機(jī),所述手指的上方設(shè)置有上指節(jié),且上指節(jié)的下方通過指關(guān)節(jié)與中指節(jié)的上方連接,所述中指節(jié)的下方通過指關(guān)節(jié)與下指節(jié)的頂部連接,且下指節(jié)的底端通過指關(guān)節(jié)與手掌的上方連接,所述手掌底部通過腕關(guān)節(jié)與前臂上部連接,且前臂的下方通過腕關(guān)節(jié)與后臂連接,所述上指節(jié)的頂部固定有牽引線固定塊,且牽引線固定塊通過牽引線與線輪連接,所述線輪的右側(cè)與電動(dòng)機(jī)連接,且電動(dòng)機(jī)安裝在電動(dòng)機(jī)固定座中,所述電動(dòng)機(jī)固定座固定在后臂的下方右側(cè),所述指關(guān)節(jié)是由上指節(jié)和中指節(jié)通過螺栓連接構(gòu)成,所述上指節(jié)和中指節(jié)上均安裝有復(fù)位板固定座,且相鄰的兩個(gè)復(fù)位板固定座之間安裝有彈性復(fù)位板。
優(yōu)選的,所述腕關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)與指關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)相同,且腕關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)上也安裝有彈性復(fù)位板。
優(yōu)選的,所述手指共有五個(gè)。
優(yōu)選的,所述手指和手掌上包裹有乳膠手套。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:該設(shè)備可根據(jù)不同的需求來確定需要?jiǎng)幼鞯氖种讣笆种笍澢潭?,?shí)現(xiàn)對(duì)不同形狀、尺寸的物體的靈巧抓取和精細(xì)操作,此外該設(shè)備只采用了一個(gè)動(dòng)力源,使得該設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加簡潔,操作也更加方便,而且更加節(jié)能,通過牽引線使手臂上的各個(gè)關(guān)節(jié)自由的彎曲。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的局部視圖。
圖中:1-手指;2-牽引線固定塊;3-指關(guān)節(jié);4-上指節(jié);5-中指節(jié);6-下指節(jié);7-手掌;8-腕關(guān)節(jié);9-牽引線;10-前臂;11-肘關(guān)節(jié);12-后臂;13-線輪;14-電動(dòng)機(jī);15-電動(dòng)機(jī)固定座;16-復(fù)位板固定座;17-彈性復(fù)位板;18-螺栓。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
請參閱圖1和圖2,本實(shí)用新型提供的一種實(shí)施例:一種基于生物運(yùn)動(dòng)仿生機(jī)械手臂,包括手指1、上指節(jié)4、手掌7、前臂10和電動(dòng)機(jī)14,手指1的上方設(shè)置有上指節(jié)4,且上指節(jié)4的下方通過指關(guān)節(jié)3與中指節(jié)5的上方連接,中指節(jié)5的下方通過指關(guān)節(jié)3與下指節(jié)6的頂部連接,且下指節(jié)6的底端通過指關(guān)節(jié)3與手掌7的上方連接,手掌7底部通過腕關(guān)節(jié)8與前臂10上部連接,且前臂10的下方通過腕關(guān)節(jié)8與后臂12連接,上指節(jié)4的頂部固定有牽引線固定塊2,且牽引線固定塊2通過牽引線9與線輪13連接,線輪13的右側(cè)與電動(dòng)機(jī)14連接,且電動(dòng)機(jī)14安裝在電動(dòng)機(jī)固定座15中,電動(dòng)機(jī)固定座15固定在后臂12的下方右側(cè),指關(guān)節(jié)3是由上指節(jié)4和中指節(jié)5通過螺栓18連接構(gòu)成,所述上指節(jié)4和中指節(jié)5上均安裝有復(fù)位板固定座16,且相鄰的兩個(gè)復(fù)位板固定座16之間安裝有彈性復(fù)位板17,腕關(guān)節(jié)8和肘關(guān)節(jié)11的結(jié)構(gòu)與指關(guān)節(jié)3的結(jié)構(gòu)相同,且腕關(guān)節(jié)8和肘關(guān)節(jié)11上也安裝有彈性復(fù)位板17,手指1共有五個(gè),手指1和手掌7上包裹有乳膠手套。
工作原理:使用時(shí),將給設(shè)備接通電源,電動(dòng)機(jī)14正轉(zhuǎn)帶動(dòng)線輪13轉(zhuǎn)動(dòng),線輪13得轉(zhuǎn)動(dòng)使?fàn)恳€9收縮,在牽引線9的作用下指關(guān)節(jié)3、腕關(guān)節(jié)8和肘關(guān)節(jié)11產(chǎn)生彎曲,實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的抓取,當(dāng)電動(dòng)機(jī)14反轉(zhuǎn)時(shí),牽引線9放松,指關(guān)節(jié)3、腕關(guān)節(jié)8和肘關(guān)節(jié)11在彈性復(fù)位板17的作用下伸直。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此,無論從哪一點(diǎn)來看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。