基于差分机构的仿人机械臂的制作方法

技术特征：
1.基于差分机构的仿人机械臂，其特征在于，包括第一差分机构、第一肩部电机(1)、第二肩部电机(2)、第三肩部电机(12)和大臂件(13)；所述第一差分机构包括第一差分芯轴(6)、第一差分支架(37)、第一肩部主动锥齿轮(5)、第二肩部主动锥齿轮(4)、第一摆动件(9)和肩部被动锥齿轮(10)；所述第一差分芯轴(6)的两端分别与第一差分支架(37)固定，所述第一差分芯轴(6)的两端分别转动配合有所述第一肩部主动锥齿轮(5)和第二肩部主动锥齿轮(4)；所述第一肩部电机(1)通过第一肩部传送链向所述第一肩部主动锥齿轮(5)传动，所述第二肩部电机(2)通过第二肩部传送链向所述第二肩部主动锥齿轮(4)传动；所述第一摆动件(9)的内端以所述第一差分芯轴(6)的中部为轴转动配合，所述第一摆动件(9)的外端转动配合有所述肩部被动锥齿轮(10)，所述肩部被动锥齿轮(10)分别啮合于所述第一肩部主动锥齿轮(5)和所述第二肩部主动锥齿轮(4)；所述大臂件(13)的上端设有第三肩部电机(12)，所述第三肩部电机(12)的输出轴通过肩部连接件(11)与所述肩部被动锥齿轮(10)固定。2.根据权利要求1所述的基于差分机构的仿人机械臂，其特征在于：所述第一肩部主动锥齿轮(5)设有第一双联轮齿(8)，所述第一肩部电机(1)的输出轴设有第一主动齿轮(3)，所述第一肩部传送链为第一齿轮组，所述第一齿轮组分别啮合于第一双联轮齿(8)和第一主动齿轮(3)；所述第二肩部主动锥齿轮(4)设有第二双联轮齿(7)，所述第二肩部电机(2)的输出轴设有第二主动齿轮(38)，所述第二肩部传送链为第二齿轮组，所述第二齿轮组分别啮合于第二双联轮齿(7)和第二主动齿轮(38)。3.根据权利要求1所述的基于差分机构的仿人机械臂，其特征在于：所述第一肩部主动锥齿轮(5)设有第一双联带轮(36)，所述第一肩部电机(1)的输出轴设有第一主动带轮(34)，所述第一肩部传送链为第一传送带(35)，所述第一传送带(35)分别缠绕于第一双联带轮(36)和第一主动带轮(34)；所述第二肩部主动锥齿轮(4)设有第二双联带轮(39)，所述第二肩部电机(2)的输出轴设有第二主动带轮(40)，所述第二肩部传送链为第二传送带(41)，所述第二传送带(41)分别缠绕于第二双联带轮(39)和第二主动带轮(40)。4.根据权利要求1所述的基于差分机构的仿人机械臂，其特征在于：所述大臂件(13)的下端通过肘关节组件与小臂件(18)的上端连接；所述肘关节组件包括肘部上支架(15)、第一肘部电机(14)、肘部下支架(16)、第二肘部电机(17)、肘部芯轴(43)、肘部主动锥齿轮(30)和肘部被动锥齿轮(29)；所述肘部上支架(15)转动配合于所述大臂件(13)的下端，所述第一肘部电机(14)设置于所述大臂件(13)内，所述第一肘部电机(14)的输出端与所述肘部上支架(15)固定；所述肘部下支架(16)固定于所述小臂件(18)的上端，所述第二肘部电机(17)设置于所述小臂件(18)内，所述第二肘部电机(17)的输出端向所述小臂件(18)上方延伸，所述第二肘部电机(17)的输出端固定有所述肘部主动锥齿轮(30)；所述肘部芯轴(43)的两端分别固定于所述肘部上支架(15)的下端两侧，所述肘部芯轴(43)的两端分别转动配合于所述肘部下支架(16)的上端两侧，所述肘部芯轴(43)固定有所述肘部被动锥齿轮(29)，所述肘部被动锥齿轮(29)与所述肘部主动锥齿轮(30)啮合。
5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的基于差分机构的仿人机械臂，其特征在于：所述小臂件(18)的下端通过腕关节组件与所述执行件(28)连接；所述腕关节组件包括第二差分机构、第一腕部电机(19)和第二腕部电机(21)；所述第二差分机构包括第二差分芯轴(44)、第一腕部主动锥齿轮(26)、第二腕部主动锥齿轮(25)、腕部被动锥齿轮(27)和第二摆动件(24)；所述小臂件(18)的下端设有腕支架(42)，所述第二差分芯轴(44)的两端分别与所述腕支架(42)固定，第二差分芯轴(44)的两端分别转动配合有所述第一腕部主动锥齿轮(26)和第二腕部主动锥齿轮(25)；所述第一腕部电机(19)通过第一腕部传送链向所述第一腕部主动锥齿轮(26)传动，第二腕部电机(21)通过第二腕部传送链向所述第二腕部主动锥齿轮(25)传动；所述第二摆动件(24)的上端以所述第二差分芯轴(44)的中部为轴转动配合，所述第二摆动件(24)的下端转动配合有所述腕部被动锥齿轮(27)，所述腕部被动锥齿轮(27)分别啮合于所述第一腕部主动锥齿轮(26)和第二腕部主动锥齿轮(25)；所述执行件(28)与所述腕部被动锥齿轮(27)固定。6.根据权利要求5所述的基于差分机构的仿人机械臂，其特征在于：所述第一腕部传送链包括第一主动偏心件(20)、第一被动偏心件(23)和第一连杆(22)；所述第一腕部电机(19)的输出端设有所述第一主动偏心件(20)，所述第一腕部主动锥齿轮(26)同轴设有所述第一被动偏心件(23)，所述第一主动偏心件(20)通过所述第一连杆(22)连接至所述第一被动偏心件(23)；所述第二腕部传送链包括第二主动偏心件(31)、第二被动偏心件(33)和第二连杆(32)；所述第二腕部电机(21)的输出端设有所述第二主动偏心件(31)，所述第二腕部主动锥齿轮(25)同轴设有所述第二被动偏心件(33)，所述第二主动偏心件(31)通过所述第二连杆(32)连接至所述第二被动偏心件(33)。

技术总结
本发明公开了基于差分机构的仿人机械臂，涉及机械臂领域，本发明的技术方案包括第一差分机构、第一肩部电机、第二肩部电机、第三肩部电机、大臂件、肘关节组件、第一肘部电机、第二肘部电机、小臂件、第二差分机构、第一腕部电机和第二腕部电机；肘部锥齿轮机构保证了肘部两交叉自由度电机的串联布局，同时电机置于大臂和小臂内，保证了整个机械臂外观的完整性，在满足关节各自由度互相耦合的同时，使关节部分的体积控制得更小，整体制造和控制难度更低。整体制造和控制难度更低。整体制造和控制难度更低。


技术研发人员：靳兴来 张军峰 朱世强 裴翔 王国成
受保护的技术使用者：杭州国辰机器人科技有限公司
技术研发日：2021.07.06
技术公布日：2021/10/8