【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，具体涉及一种工业级大负载人形机器人手臂、双臂系统及人形机器人。
技术介绍
1、人形机器人是机器人领域最具前景和吸引力的分支之一，拥有与人类外形相似的结构，其能适应更加复杂的地形条件，拥有更加灵活的作业空间以及快速运动能力，能够实现更加复杂的任务，如搬运、精确抓取、接触式检测等细分场景。
2、机器人手臂的自由度是指手臂能够独立移动的方向数量。自由度越多，手臂能够执行的动作就越复杂，能够到达的空间位置也越多，从而能够执行更多样化的任务。目前市面上的机械手臂多为六自由度，这意味着它们能够在六个独立的方向上移动，通常是三个平移(上下、左右、前后)和三个旋转(俯仰、偏航、翻滚)。六自由度的手臂在许多领域已经非常有效，广泛应用于精密制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等轻负载领域；但它们在处理需要更复杂操作或更大负载的任务时可能会受到限制。例如，在工业现场、救援、双臂协调等接触式大负载作业应用和部署场景中，局限性较大。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种工业级大负载人形机器人手臂、双臂系统及人形机器人，单臂拥有七自由度，可在三维空间中实现复杂的运动轨迹和姿态调整，同时，极大提高了手臂的负载和作业能力，缩减驱动机构空间，提升了执行动作时的运行速度。
2、技术方案：本专利技术所述一种工业级大负载人形机器人手臂，包括一组关节，关节通过安装件依次连接，关节包括第一驱动关节、第二驱动关节、第三驱动
3、进一步地，第七驱动关节的另一安装侧安装有六维力传感器，六维力传感器的另一侧与末端执行器连接。六维力传感器能够提供三轴力和三轴力矩的反馈，这意味着机器人手臂可以感知施加在其末端执行器上的力的大小和方向，以及力矩。这种反馈对于执行需要精细控制的任务至关重要。
4、进一步地，末端执行器上通过双目深度相机安装件安装有双目深度相机。双目深度相机通过模拟人的双眼视觉原理，可以获取物体到相机的精确距离信息，这对于需要精确操作的任务，如装配、打磨或抓取，至关重要。双目深度相机能够提供三维空间中物体的位置和形状信息，使得机器人手臂能够在复杂环境中更好地适应不同的任务和场景。通过实时监测周围环境，双目深度相机可以帮助机器人避免与周围的物体或人员发生碰撞，提高人机协作的安全性。
5、进一步地，第一驱动关节和第一安装件之间设置有限位件，限位件对第一驱动关节的转动角度进行限位。限位件可以防止驱动关节转动超过其设计范围，从而避免因过度旋转造成的机械损伤或过载；同时，通过对转动角度的精确限位，可以提高机器人手臂在执行任务时的重复定位精度和操作精度。
6、进一步地，还包括一组覆盖件和一组防尘盖，覆盖件将安装件覆盖，防尘盖将安装件覆盖。
7、进一步地，覆盖件包括第一驱动关节覆盖件、第二驱动关节覆盖件、第三驱动关节左覆盖件、第三驱动关节右覆盖件、第四驱动关节覆盖件、第五关节覆盖件；第一驱动关节覆盖件与第一安装件通过螺栓连接，第二驱动关节覆盖件与第二安装件通过螺栓连接，第三驱动关节左覆盖件、第三驱动关节右覆盖件与第三安装件通过螺栓连接，第四驱动关节覆盖件与第四安装件通过螺栓连接，第五关节覆盖件与第五安装件通过螺栓连接。覆盖件可以保护驱动关节和安装件免受灰尘、水分、撞击和其他潜在的物理损害，从而延长机器人手臂的使用寿命。
8、进一步地，防尘盖包括第二驱动关节防尘盖、第四驱动关节防尘盖和第六驱动关节防尘盖；第二驱动关节防尘盖与第二驱动关节通过螺栓连接，第四驱动关节防尘盖与第四驱动关节通过螺栓连接，第六驱动关节防尘盖与第六驱动关节通过螺栓连接。通过防止灰尘和碎屑的积累，覆盖件可以减少关节和安装件的维护需求，降低维护成本。
9、本专利技术还提供一种工业级大负载人形机器人双臂系统，包含两个对称设置的手臂。单个手臂具有7自由度，双臂具有14自由度，进一步提高了双臂的作业精度、作业半径和应用场景。
10、进一步地，两个手臂之间通过双臂支撑骨架3连接。
11、本专利技术还提供一种工业级大负载人形机器人包含两个对称设置的手臂。
12、有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
13、(1)由于每增加一个自由度就可以扩大手臂的工作范围，使其能够到达更远或更高的位置，这对于需要覆盖更大空间的应用场景(如工业现场、建筑工地等)尤为重要，因此本专利技术设计的七自由度的手臂可以执行更复杂的动作，比如在不移动基座的情况下，手臂可以更灵活地绕过障碍物或在狭小空间内工作；
14、(2)本专利技术设置有六维力传感器和双目深度相机，可精确测量手臂末端和外部环境接触或抓取工件，执行动作时所承受力和力矩，为手臂的柔顺力控制和实时运动控制提供了触觉信息以及精确感知物体的深度信息；
15、(3)本专利技术在第一驱动关节和第一安装件之间设置有限位件，可以防止驱动关节转动超过其设计范围，从而避免因过度旋转造成的机械损伤或过载；
16、(4)本专利技术还提供一种工业级大负载人形机器人双臂系统，包含两个对称设置的手臂，单个手臂具有7自由度，双臂具有14自由度，进一步提高了双臂的作业精度、作业半径和应用场景；
17、(5)本专利技术中，手臂可以根据不同工作需求进行不同种类末端执行器的快速自动更换，增强了手臂适应复杂工作任务的能力，提高手臂的智能化。
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1.一种工业级大负载人形机器人手臂，包括一组关节，所述关节通过安装件依次连接，其特征在于：所述关节包括第一驱动关节(101)、第二驱动关节(128)、第三驱动关节(125)、第四驱动关节(126)、第五驱动关节(130)、第六驱动关节(127)、第七驱动关节(115)，所述安装件包括第一安装件(104)、第二安装件(106)、第三安装件(108)、第四安装件(110)、第五安装件(111)、第六安装件(113)；所述第一驱动关节(101)转动连接有第一安装件(104)的一侧，所述第一安装件(104)的另一侧转动连接有第二驱动关节(105)的一侧，所述第二驱动关节(105)的另一侧转动连接有第二安装件(106)的一侧，所述第二安装件(106)的另一侧转动连接有第三驱动关节(125)的一侧，所述第三驱动关节(125)的另一侧转动连接有第三安装件(108)的一侧，所述第三安装件(108)的另一侧转动连接有第四驱动关节(126)的一侧，所述第四驱动关节(126)的另一侧转动连接有第四安装件(110)的一侧，所述第四安装件(110)的另一侧转动连接有第五驱动关节(130)的一侧，所述第五驱
2.根据权利要求1所述的一种工业级大负载人形机器人手臂，其特征在于：所述第七驱动关节(115)的另一安装侧安装有六维力传感器(117)，所述六维力传感器(117)的另一侧与末端执行器(116)连接。
3.根据权利要求2所述的一种工业级大负载人形机器人手臂，其特征在于：所述末端执行器(116)上通过双目深度相机安装件(114)安装有双目深度相机(118)。
4.根据权利要求1所述的一种工业级大负载人形机器人手臂，其特征在于：所述第一驱动关节(101)和第一安装件(104)之间设置有限位件(102)，所述限位件(102)对所述第一驱动关节(101)的转动角度进行限位。
5.根据权利要求4所述的一种工业级大负载人形机器人手臂，其特征在于：还包括一组覆盖件和一组防尘盖，所述覆盖件将所述安装件覆盖，所述防尘盖将所述所述安装件覆盖。
6.根据权利要求5所述的一种工业级大负载人形机器人手臂，其特征在于：所述覆盖件包括第一驱动关节覆盖件(124)、第二驱动关节覆盖件(105)、第三驱动关节左覆盖件(107)、第三驱动关节右覆盖件(122)、第四驱动关节覆盖件(121)、第五关节覆盖件(120)；所述第一驱动关节覆盖件(124)与第一安装件(104)通过螺栓连接，所述第二驱动关节覆盖件(105)与第二安装件(106)通过螺栓连接，所述第三驱动关节左覆盖件(107)、第三驱动关节右覆盖件(122)与第三安装件(108)通过螺栓连接，所述第四驱动关节覆盖件(121)与第四安装件(110)通过螺栓连接，所述第五关节覆盖件(120)与第五安装件(111)通过螺栓连接。
7.根据权利要求5所述的一种工业级大负载人形机器人手臂，其特征在于：所述防尘盖包括第二驱动关节防尘盖(123)、第四驱动关节防尘盖(109)和第六驱动关节防尘盖(112)；所述第二驱动关节防尘盖(123)与所述第二驱动关节(128)通过螺栓连接，所述第四驱动关节防尘盖(109)与第四驱动关节(126)通过螺栓连接，所述第六驱动关节防尘盖(112)与第六驱动关节(127)通过螺栓连接。
8.一种工业级大负载人形机器人双臂系统，其特征在于：包含两个对称设置的如权利要求1～7任一所述的手臂。
9.根据权利要求8所述的一种工业级大负载人形机器人双臂系统，其特征在于：两个手臂之间通过双臂支撑骨架(3)连接。
10.一种工业级大负载人形机器人，其特征在于：包含如权利要求1～7任一所述的手臂。
...【技术特征摘要】
1.一种工业级大负载人形机器人手臂，包括一组关节，所述关节通过安装件依次连接，其特征在于：所述关节包括第一驱动关节(101)、第二驱动关节(128)、第三驱动关节(125)、第四驱动关节(126)、第五驱动关节(130)、第六驱动关节(127)、第七驱动关节(115)，所述安装件包括第一安装件(104)、第二安装件(106)、第三安装件(108)、第四安装件(110)、第五安装件(111)、第六安装件(113)；所述第一驱动关节(101)转动连接有第一安装件(104)的一侧，所述第一安装件(104)的另一侧转动连接有第二驱动关节(105)的一侧，所述第二驱动关节(105)的另一侧转动连接有第二安装件(106)的一侧，所述第二安装件(106)的另一侧转动连接有第三驱动关节(125)的一侧，所述第三驱动关节(125)的另一侧转动连接有第三安装件(108)的一侧，所述第三安装件(108)的另一侧转动连接有第四驱动关节(126)的一侧，所述第四驱动关节(126)的另一侧转动连接有第四安装件(110)的一侧，所述第四安装件(110)的另一侧转动连接有第五驱动关节(130)的一侧，所述第五驱动关节(130)的另一侧转动连接有第五安装件(111)的一侧，所述第五安装件(111)的另一侧转动连接有第六驱动关节(127)的一侧，所述第六驱动关节(127)的另一侧转动连接有第六安装件(113)的一侧，所述第六安装件(113)的另一侧转动连接有第七驱动关节(115)。
2.根据权利要求1所述的一种工业级大负载人形机器人手臂，其特征在于：所述第七驱动关节(115)的另一安装侧安装有六维力传感器(117)，所述六维力传感器(117)的另一侧与末端执行器(116)连接。
3.根据权利要求2所述的一种工业级大负载人形机器人手臂，其特征在于：所述末端执行器(116)上通过双目深度相机安装件(114)安装有双目深度相机(118)。
4.根据权利要求1所述的一种工业级大负载人形机器人手臂...
【专利技术属性】
技术研发人员：王杰，张志杰，向天伟，刘爽，闵济海，
申请(专利权)人：南京天创电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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