公开一种人形机器人的肘部系统，能够提高手肘的角度运动范围，增加手臂的有效工作空间，使手肘的有效力矩增大，提高了手臂的末端负载能力，实现速度和力矩的平衡，提高了手肘的应用范围，精度很高，抗冲击能力强，寿命长，可以避免肘部受到倾覆力矩时破坏掉，且肘部系统拆装也很方便。其包括：肘部基座(1)、大臂组件(2)、小臂组件(3)、行星滚柱丝杠(4)和行星滚柱丝杆(5)；肘部基座包括基座轴；大臂组件包括大臂外壳(21)；小臂组件包括小臂主套筒(31)、肘部关节(32)、驱动器(33)、套筒转接件(34)、小臂副套筒(35)、支撑轴、驱动轴。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人形机器人的，尤其涉及一种人形机器人的肘部系统。
技术介绍
1、人型机器人(英语：android)，又称仿生人，是一种旨在模仿人类外观和行为的机器人(robot)。尤其特指具有和人类相似肌体的种类。直到最近，人型机器人的概念之前在科学幻想领域，常见于电影、电视、漫画、小说等。现今，机器人学方面的进展已经可以设计出功能化拟真化的人形机器人(humanoid robot)。
2、人形机器人的肘部是其机械臂的重要组成部分，它允许机器人的前臂进行屈曲和伸展运动。人形机器人的肘部设计通常模仿人类的肘关节。通常，人形机器人的肘部至少有一个自由度，允许前臂在单一平面内进行屈曲和伸展。机器人的肘部通常具有较大的运动范围，可以覆盖从完全伸直到大约140度屈曲的角度。
3、传统的人形手臂都是采用旋转关节，导致手肘空间力矩输出较小，难以支持手臂末端有较大的负载能力。运动角度范围较小，手肘弯曲角度有限。传统的手肘结构刚度不够，受力后变形较大，控制精度不高。耐用性不高，受到较大的冲击力时容易疲劳破坏。集成度不高，体积重量都大。
技术实现思路
1、为克服现有技术的缺陷，本专利技术要解决的技术问题是提供了一种人形机器人的肘部系统，其能够提高手肘的角度运动范围，增加手臂的有效工作空间，使手肘的有效力矩增大，提高了手臂的末端负载能力，实现速度和力矩的平衡，提高了手肘的应用范围，精度很高，抗冲击能力强，寿命长，可以避免肘部受到倾覆力矩时破坏掉，且肘部系统拆装也很方便。
>2、本专利技术的技术方案是：这种人形机器人的肘部系统，其包括：肘部基座(1)、大臂组件(2)、小臂组件(3)、行星滚柱丝杠(4)和行星滚柱丝杆(5)；肘部基座包括基座轴；大臂组件包括大臂外壳(21)；小臂组件包括小臂主套筒(31)、肘部关节(32)、驱动器(33)、套筒转接件(34)、小臂副套筒(35)、支撑轴、驱动轴；3、基座轴穿过基座端关节球头轴承(41)的内孔，从而使肘部基座与行星滚柱丝杠连接；
4、行星滚柱丝杆与输出端关节球头轴承(42)固接，驱动轴穿过输出端关节球头轴承的内孔从而使行星滚柱丝杆与小臂组件连接，行星滚柱丝杆在行星滚柱丝杠内部做往复直线运动，带动输出端关节球头轴承、驱动轴做往复直线运动；
5、行星滚柱丝杆从行星滚柱丝杠主体内部伸出时，带动输出端关节球头轴承向外移动，输出端关节球头轴承带动小臂主套筒做弯曲运动；
6、大臂外壳和小臂主套筒通过支撑轴连接，肘部关节在小臂主套筒内并且输入端、输出端分别为输入弹簧顶针(321)、输出弹簧顶针(322)，输出弹簧顶针的公端将电源和信号传递给驱动器；肘部关节的输出轴和套筒转接件连接，而套筒转接件通过套筒定位销(341)和螺钉来与小臂副套筒固接，通过电路板固定螺钉(61)将驱动器固定在小臂副套筒内表面。
7、本专利技术的有益技术效果如下：
8、1、肘部采用行星滚柱丝杠作为主动力单元来驱动，精度很高，抗冲击能力强，寿命长；且基座端关节球头轴承安装在肘部基座上，输出端关节球头轴承安装在驱动轴上，可以避免肘部受到倾覆力矩时，行星滚柱丝杆会卡住。
9、2、肘部关节两端都是采用弹性顶针的方式连接，拆装方便。
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【技术保护点】
1.一种人形机器人的肘部系统，其特征在于：其包括：肘部基座(1)、大臂组件(2)、小臂组件(3)、行星滚柱丝杠(4)和行星滚柱丝杆(5)；肘部基座包括基座轴；大臂组件包括大臂外壳(21)；小臂组件包括小臂主套筒(31)、肘部关节(32)、驱动器(33)、套筒转接件(34)、小臂副套筒(35)、支撑轴、驱动轴；
2.根据权利要求1所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：所述基座轴包括主基座轴(11)、副基座轴(12)，主基座轴穿过基座端关节球头轴承的内孔，再插入副基座轴内部；所述驱动轴包括主驱动轴(371)、副驱动轴(372)，主驱动轴穿过输出端关节球头轴承的内孔，再插入副驱动轴内部。
3.根据权利要求2所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：所述副基座轴端面通过防松垫片(7)和防松螺母(8)进行紧固，所述副驱动轴端面通过防松垫片(7)和防松螺母(8)进行紧固。
4.根据权利要求1所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：在所述大臂外壳中间放置限位缓冲轴套(23)，该轴套内部是金属材料，外部包裹弹性材料，且通过轴套螺钉(24)固定。
5.根据权利要求4所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：在大臂外壳的上表面设有限位块(211)，限位块压板(212)在限位块上并通过螺钉锁紧在大臂外壳上，限位块压板上还通过线卡螺钉(10)安装固线卡(9)。
6.根据权利要求1所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：所述大臂外壳上设有散热减重孔(213)。
7.根据权利要求1所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：在所述大臂外壳上表面对应行星滚柱丝杠处开设矩形孔(214)，以便行星滚柱丝杆收缩时行星滚柱丝杠伸出矩形孔。
8.根据权利要求1所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：所述输入弹簧顶针电路板(6)和肘部关节的输入弹簧顶针的公端连接，通过压盖紧固螺钉(381)将输入弹簧顶针电路板压盖(38)锁紧在小臂主套筒上。
9.根据权利要求1所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：所述支撑轴包括主支撑轴(361)、副支撑轴(362)，主支撑轴穿过两个背对背布置的两个角接触球轴承，在主支撑轴的螺纹端这一侧再套入副支撑轴，主支撑轴穿过两个角接触球轴承，在主支撑轴的螺纹端一侧套入副支撑轴；所述角接触球轴承是背靠背布置或面对面布置；所述副支撑轴端面通过防松垫片(7)和防松螺母(8)进行紧固。
10.根据权利要求1所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：在所述小臂主套筒上还安装有固线卡(9)，固线卡通过线卡螺钉(10)固定在小臂主套筒上。
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【技术特征摘要】
1.一种人形机器人的肘部系统，其特征在于：其包括：肘部基座(1)、大臂组件(2)、小臂组件(3)、行星滚柱丝杠(4)和行星滚柱丝杆(5)；肘部基座包括基座轴；大臂组件包括大臂外壳(21)；小臂组件包括小臂主套筒(31)、肘部关节(32)、驱动器(33)、套筒转接件(34)、小臂副套筒(35)、支撑轴、驱动轴；
2.根据权利要求1所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：所述基座轴包括主基座轴(11)、副基座轴(12)，主基座轴穿过基座端关节球头轴承的内孔，再插入副基座轴内部；所述驱动轴包括主驱动轴(371)、副驱动轴(372)，主驱动轴穿过输出端关节球头轴承的内孔，再插入副驱动轴内部。
3.根据权利要求2所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：所述副基座轴端面通过防松垫片(7)和防松螺母(8)进行紧固，所述副驱动轴端面通过防松垫片(7)和防松螺母(8)进行紧固。
4.根据权利要求1所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：在所述大臂外壳中间放置限位缓冲轴套(23)，该轴套内部是金属材料，外部包裹弹性材料，且通过轴套螺钉(24)固定。
5.根据权利要求4所述的人形机器人的肘部系统，其特征在于：在大臂外壳的上表面设有限位块(211)，限位块压板(212)在限位块上并...
【专利技术属性】
技术研发人员：何俊培，徐志根，廖小华，
申请(专利权)人：九光智能北京技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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