【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及四肢机器人，具体涉及一种拉线式机械手臂的四肢机器人，本专利技术属于拉线控制的机器人领域。
技术介绍
1、常规工业机械手臂通常配置自由度少于6个，只能完成抓取、搬运、焊接或涂装等简单作业任务；由于自由度较少，避障能力差，无法满足在狭小曲路密闭空间进行探伤、检测和清洗等要求，多关节仿蛇形机械臂具有超冗余自由度，但是单个关节多采用铰链形式仅1个自由度，或万向节2个自由度形式，自由度少，失灵活性，限制了工作空间，目前还未有较好的解决方案。而拉线驱动连续体机器人的躯体采用弹性体波纹管或气动肌肉等软体结构，灵活性虽强，但是负载能力差，控制复杂，难以保证工作精度。常见四肢机器人多采用旋转调速电机驱动腿足关节转动，匹配高速度的电机和低速度关节的减速器难于制造，成本高昂，驱动组件结构冗杂庞大，关节转动惯量大。
技术实现思路
1、本专利技术解决现有技术机器人的机械手臂只能完成抓取、搬运、焊接或涂装等简单作业任务，多关节仿蛇形机械臂具有超冗余自由度，常规拉线驱动连续体机器人负载能力差，难以保证工作精度，以及四肢机器人匹配高速度的电机和低速度关节的减速器难于制造，驱动组件结构冗杂庞大，关节转动惯量大的问题，进而提供一种拉线式机械手臂的四肢机器人。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种拉线式机械手臂的四肢机器人，它包括多关节蛇形机械臂和驱动机械四肢结构；多关节蛇形机械臂的固定端安装在驱动机械四肢结构的固定端上。多关节蛇形机械臂包括机械臂驱动组件和多个机械臂关节活动组件
4、进一步地，机械臂关节活动组件包括机械臂关节动平台、三个曲杆、多个曲杆连接件、多个连接件固定座和销轴替换销钉；每个曲杆的两端分别与一个曲杆连接件的一端转动连接，曲杆上一端的曲杆连接件通过销轴替换销钉和连接件固定座与机械臂关节动平台转动连接，曲杆上另一端的曲杆连接件通过销轴替换销钉和连接件固定座与相邻机械臂关节动平台的一个端面转动连接。
5、进一步地，多关节蛇形机械臂还包括机械臂关节定平台；机械臂关节活动组件依次连接设置，且机械臂关节活动组件的末端与机械臂关节定平台连接，每个机械臂关节动平台上的曲杆连接件沿径向均布设置。
6、进一步地，机械臂关节动平台上的三个曲杆沿顺时针方向交替扭转设置。
7、进一步地，机械臂驱动组件包括机械臂驱动外壳、三层推杆固定件和多个机械臂拉线；每层推杆固定件包括卡层和七个机械臂电动推杆，每个卡层上沿径向均布设有七个机械臂电动推杆，机械臂电动推杆的替换固定座与卡层固定连接，三层推杆固定件沿长度方向顺次固定连接，每个机械臂电动推杆的伸缩端与机械臂拉线的一端固定连接，每个机械臂拉线的另一端与机械臂关节动平台固定连接，每个机械臂关节动平台上均与三个机械臂电动推杆通过机械臂拉线连接，且三个机械臂拉线依次穿过经过的机械臂关节动平台的走线孔并与对应的机械臂关节动平台固定连接，三个卡层固定安装在机械臂驱动外壳上。
8、进一步地，四肢驱动组件包括驱动上壳、驱动下壳、四个固定板、四个大腿支撑架、四组驱动器和多个驱动器拉线；每组驱动器包括两个上端推杆、两个下端推杆和两个中间推杆；
9、两个上端推杆为左侧上端推杆和右侧上端推杆，两个下端推杆为左侧下端推杆和右侧下端推杆，两个中间推杆为上中间推杆和下中间推杆，四组驱动器均固定安装在驱动下壳上，驱动上壳扣合安装在驱动下壳上，四个固定板分别安装在驱动上壳和驱动下壳前后两端的壳体上，每个固定板上安装有一个大腿支撑架，每组驱动器通过六个驱动器拉线驱动一个腿部行走组件运动，左侧上端推杆、上中间推杆和右侧上端推杆安装在驱动上壳上，左侧下端推杆、下中间推杆和右侧下端推杆安装在驱动下壳上，每个上端推杆、下端推杆和中间推杆通过驱动器拉线与腿部行走组件连接。
10、进一步地，腿部行走组件包括胯关节、膝关节、大腿、小腿和足部；胯关节固定安装在四肢驱动组件上，大腿的一端转动连接安装在胯关节上，大腿的另一端通过膝关节与小腿的一端外圆滚动连接，足部安装在小腿的另一端上。
11、进一步地，腿部行走组件包括胯关节、膝关节、大腿、小腿和足部；大腿的顶端通过胯关节与四肢驱动组件转动连接，大腿的底端通过膝关节与小腿的顶端连接，足部安装在小腿的底端上，胯关节包括大腿支承轴、两个第一轴承和多个锁紧螺钉；大腿的一端通过两个第一轴承转动连接安装在大腿支承轴上，大腿支承轴的两端通过多个锁紧螺钉安装在大腿支撑架上。
12、进一步地，膝关节包括双槽带轮、第二轴承、膝关节连接杆和四个膝关节滑轮；双槽带轮通过第二轴承转动连接安装在大腿支承轴上，且第二轴承位于两个第一轴承之间设置，大腿和小腿通过膝关节连接杆外圆滚动连接，且大腿上安装有两个膝关节滑轮，小腿上安装有两个膝关节滑轮。
13、进一步地，大腿包括大腿左侧件、大腿右侧件、两个大腿盖板、两个大腿端盖和多个固定螺栓；
14、大腿左侧件的一端加工有环形体，大腿左侧件环形体的外侧面加工有六段大腿滑轮槽，大腿右侧件的一端加工有环形体，大腿右侧件环形体的外侧面加工有六段大腿滑轮槽，每段大腿滑轮槽内安装有一个滑轮，其中上三个大腿滑轮之间通过一个拉线上三段连接槽连通，另外下三个大腿滑轮之间通过一个拉线穿过下三段连接槽连通，大腿左侧件和大腿右侧件通过多个固定螺栓固定连接，且大腿左侧件和大腿右侧件之间沿长度方向加工有拉线穿过槽，大腿左侧件环形体的外侧面盖装有一个大腿盖板，大腿右侧件环形体的外侧面盖装有一个大腿盖板，大腿左侧件和大腿右侧件分别通过一个第一轴承转动连接安装在大腿支承轴上，大腿支承轴两端分别固定安装有一个大腿端盖，大腿左侧件的另一端和大腿右侧件的另一端转动连接安装有两个膝关节滑轮，小腿的一端转动连接安装有两个膝关节滑轮，膝关节连接杆的一端与大腿左侧件和大腿右侧件转动连接，膝关节连接杆位于大腿左侧件和大腿右侧件上的两个膝关节滑轮之间，
15、膝关节连接杆的另一端与小腿转动连接，膝关节连接杆位于小腿上的两个膝关节滑轮之间，
16、每组驱动器的左侧上端推杆的伸缩端通过一个驱动器拉线穿过大腿左侧件的上三段连接槽，顺次绕过连接槽内第一个滑轮和第二个滑轮与第三个滑轮固连，
17、每组驱动器的左侧下端推杆的伸缩端通过一个驱动器拉线穿过大腿左侧件的下三段连接槽，顺次绕过连接槽内第一个滑轮和第二个滑轮与第三个滑轮固连，
18、每组驱动器上一个上端推杆的伸缩端通过一个驱动器拉线绕过对应大腿左侧件连通的三个大腿滑轮槽的末端滑轮连接，且驱动器拉线让过该连通的三个大腿滑轮槽的第一个滑轮和第二个滑轮设置，
19、每组驱动器上一个上端推杆的伸缩端通过一个驱动器拉线与对应大腿右侧件连通的三个大腿滑轮槽的末端滑轮连接，且驱动器拉线让过该连通的三个大腿滑轮槽的第一个滑轮和第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种拉线式机械手臂的四肢机器人，它包括多关节蛇形机械臂(1)和驱动机械四肢结构(2)；多关节蛇形机械臂(1)的固定端固定安装在驱动机械四肢结构(2)的固定端上，
2.根据权利要求1所述一种拉线式机械手臂的四肢机器人，其特征在于：机械臂关节活动组件(12)包括机械臂关节动平台(12-2)、三个曲杆(12-3)、多个曲杆连接件(12-4)、多个连接件固定座(12-5)和销轴替换销钉(12-1)；每个曲杆(12-3)的两端分别与一个曲杆连接件(12-4)的一端转动连接，
3.根据权利要求1所述一种拉线式机械手臂的四肢机器人，其特征在于：多关节蛇形机械臂(1)还包括机械臂关节定平台(13)；机械臂关节活动组件(12)依次连接设置，且机械臂关节活动组件(12)的末端与机械臂关节定平台(13)连接，每个机械臂关节动平台(12-2)上的曲杆连接件(12-4)沿径向均布设置。
4.根据权利要求1所述一种拉线式机械手臂的四肢机器人，其特征在于：机械臂关节动平台(12-2)上的三个曲杆(12-3)沿顺时针方向交替扭转设置。
5.根据权利要求1所述一
6.根据权利要求1所述一种拉线式机械手臂的四肢机器人，其特征在于：四肢驱动组件(21)包括驱动上壳(21-1)、驱动下壳(21-2)、四个固定板(21-3)、四个大腿支撑架(21-4)、四组驱动器和多个驱动器拉线；每组驱动器包括两个上端推杆(21-5)、两个下端推杆(21-6)和两个中间推杆(21-7)；
7.根据权利要求1所述一种拉线式机械手臂的四肢机器人，其特征在于：腿部行走组件(22)包括胯关节(22-1)、膝关节(22-2)、大腿(22-3)、小腿(22-4)和足部(22-5)；大腿(22-3)的顶端通过胯关节(22-1)与四肢驱动组件(21)转动连接，大腿(22-3)的底端通过膝关节(22-2)与小腿(22-4)的顶端连接，足部(22-5)安装在小腿(22-4)的底端上，胯关节(22-1)包括大腿支承轴(22-11)、两个第一轴承(22-13)和多个锁紧螺钉；大腿(22-3)的一端通过两个第一轴承(22-13)转动连接安装在大腿支承轴(22-11)上，大腿支承轴(22-11)的两端通过多个锁紧螺钉安装在大腿支撑架(21-4)上。
8.根据权利要求7所述一种拉线式机械手臂的四肢机器人，其特征在于：膝关节(22-2)包括双槽带轮(22-14)、第二轴承(22-12)、膝关节连接杆(22-21)和四个膝关节滑轮(22-22)；双槽带轮(22-14)通过第二轴承(22-12)转动连接安装在大腿支承轴(22-11)上，且第二轴承(22-12)位于两个第一轴承(22-13)之间设置，大腿(22-3)和小腿(22-4)通过膝关节连接杆(22-21)外圆滚动连接，且大腿(22-3)上安装有两个膝关节滑轮(22-22)，小腿(22-4)上安装有两个膝关节滑轮(22-22)，大腿(22-3)的一端通过两个第一轴承(22-13)在大腿支承轴(22-11)上转动，膝关节连接杆(22-21)上的两个中心圆处加两个孔和两个销轴，上销轴与大腿下端部转动连接，下销轴与小腿上部连接。
9.根据权利要求7所述一种拉线式机械手臂的四肢机器人，其特征在于：膝关节(22-2)包括膝关节连接杆(22-21)和四个膝关节滑轮(22-22)；大腿(22-3)和小腿(22-4)通过膝关节连接杆(22-21)转动连接，且大腿(22-3)上安装有两个膝关节滑轮(22-22)，小腿(22-4)上安装有两个膝关节滑轮(22-22)。
10.根据权利要求7、8或9所述一种拉线式机...
【技术特征摘要】
1.一种拉线式机械手臂的四肢机器人，它包括多关节蛇形机械臂(1)和驱动机械四肢结构(2)；多关节蛇形机械臂(1)的固定端固定安装在驱动机械四肢结构(2)的固定端上，
2.根据权利要求1所述一种拉线式机械手臂的四肢机器人，其特征在于：机械臂关节活动组件(12)包括机械臂关节动平台(12-2)、三个曲杆(12-3)、多个曲杆连接件(12-4)、多个连接件固定座(12-5)和销轴替换销钉(12-1)；每个曲杆(12-3)的两端分别与一个曲杆连接件(12-4)的一端转动连接，
3.根据权利要求1所述一种拉线式机械手臂的四肢机器人，其特征在于：多关节蛇形机械臂(1)还包括机械臂关节定平台(13)；机械臂关节活动组件(12)依次连接设置，且机械臂关节活动组件(12)的末端与机械臂关节定平台(13)连接，每个机械臂关节动平台(12-2)上的曲杆连接件(12-4)沿径向均布设置。
4.根据权利要求1所述一种拉线式机械手臂的四肢机器人，其特征在于：机械臂关节动平台(12-2)上的三个曲杆(12-3)沿顺时针方向交替扭转设置。
5.根据权利要求1所述一种拉线式机械手臂的四肢机器人，其特征在于：机械臂驱动组件(11)包括机械臂驱动外壳(11-1)、三层推杆固定件(11-2)和多个机械臂拉线(11-3)；每层推杆固定件(11-2)包括卡层(11-21)和七个机械臂电动推杆(11-22)，每个卡层(11-21)上沿径向均布设有七个机械臂电动推杆(11-22)，机械臂电动推杆(11-22)的替换固定座与卡层(11-21)固定连接，三层推杆固定件(11-2)沿长度方向顺次固定连接，每个机械臂电动推杆(11-22)的伸缩端与机械臂拉线(11-3)的一端固定连接，每个机械臂拉线(11-3)的另一端与机械臂关节动平台(12-2)固定连接，每个机械臂关节动平台(12-2)上均与三个机械臂电动推杆(11-22)通过机械臂拉线(11-3)连接，且三个机械臂拉线(11-3)依次穿过经过的机械臂关节动平台(12-2)的走线孔并与对应的机械臂关节动平台(12-2)固定连接，三个卡层(11-21)固定安装在机械臂驱动外壳(11-1)上。
6.根据权利要求1所述一种拉线式机械手臂的四肢机器人，其特征在于：四肢驱动组件(21)包括驱动上壳(21-1)、驱动下壳(21-2)、四个固定板(21-3)、四个大腿支撑架(21-4)、四组驱动器和多个驱...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁军，焦海坤，陈晓明，黄周腾，裴学良，赵清来，王君，邵玺文，耿艳秋，范靖，
申请(专利权)人：吉林农业大学，
类型：发明
国别省市：
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