CN113858179A - 一种基于外骨骼控制的仿生工业机械臂 - Google Patents
一种基于外骨骼控制的仿生工业机械臂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113858179A CN113858179A CN202111280762.8A CN202111280762A CN113858179A CN 113858179 A CN113858179 A CN 113858179A CN 202111280762 A CN202111280762 A CN 202111280762A CN 113858179 A CN113858179 A CN 113858179A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arm
- exoskeleton
- small
- angle
- oil cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 5
- 230000003592 biomimetic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 15
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/0006—Exoskeletons, i.e. resembling a human figure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/02—Sensing devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/14—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid
- B25J9/146—Rotary actuators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
一种外骨骼控制仿生工业机械臂，属于工业领域。是由外骨骼控制装置，机械臂主体组成的，外骨骼包括内嵌电位计的弯折关节跟扭转关节还有一个带有两个按键的握柄组成，仿生机械臂由框架底座，大臂，小臂跟一个剪钳组成，大臂跟框架底座之间有一个旋转圆盘，大臂上靠液压马达提供动力进行扭转，小臂与大臂之间靠液压油缸进行相对运动，由角度监测装置检测其旋转角度，末端的剪钳靠液压油缸提供动力。该装置采用伺服液压***提供动力，与传统的液压***相比，能更好的控制角度；用外骨骼进行操作，更加简单易学且操作更灵活；操作员与机械臂之间可保持一个相对安全的距离，有效保护操作员的安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种外骨骼控制仿生工业机械臂，具体地说是采用了仿生原理和液压伺服原理的一种工业机械臂，属于工业领域。
背景技术
随着科技的发展，机器人的出现使得人类工业进入到了一个全新的时代。当今的工业机器人以其巨大的起重能力、更加高精度的执行能力和自然环境的高适应性，迅速占领了工业市场。但是，当今工业生产中，如果生产工序因为工业改进需要改变机器人的运动控制程序时，因为编程工作专业性高，调试过程漫长，导致工业生产受到影响。同时，大体积重物的搬运或者切割、恶劣工业环境中的一些操作，无法使用人的外骨骼来是实现，只能采用工业用机器人来实现。但工业用机器人因为受限于机械结构的灵活性和编程操作的复杂性，导致简单的问题解决时间变长，且无法灵活的处理问题。所以就迫切需要一种能灵活操作的工业机械臂。
发明内容
针对上述的恶劣环境工作，人员调试操作麻烦，机械灵活性差等问题，本发明提供了一种能灵活操作的外骨骼控制仿生工业机械臂。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于外骨骼控制的仿生工业机械臂，是由外骨骼控制装置，机械臂主体组成的，外骨骼包括内嵌电位计的弯折关节跟扭转关节还有一个带有两个按键的握柄组成，仿生机械臂由框架底座，大臂，小臂跟一个剪钳组成，大臂跟框架底座之间有一个旋转圆盘，可由液压马达提供动力进行旋转，由角度监测装置检测其旋转角度，大臂与旋转圆盘之间靠液压油缸进行相对运动，由角度监测装置检测其旋转角度，大臂上有一个扭转关节，靠液压马达提供动力进行扭转，由角度监测装置检测其旋转角度，小臂与大臂之间靠液压油缸进行相对运动，由角度监测装置检测其旋转角度，末端的剪钳靠液压油缸提供动力。
所述的外骨骼与机械臂靠一个主控箱进行控制。
所述的角度监测装置为电位计。
该发明的有益之处是，该装置采用伺服液压***提供动力，与传统的液压***相比，能更好的控制角度；用外骨骼进行操作，更加简单易学且操作更灵活；操作员与机械臂之间可保持一个相对安全的距离，有效保护操作员的安全。
附图说明
图1为本发明的仿生工业机械臂的结构示意图；
图2为本发明的仿生工业机械臂的另一个角度的结构示意图；
图3为本发明的外骨骼遥控装置的结构示意图。
图中，1、框架底座，2、旋转圆盘，3、第一大臂，4、第一角度检测装置，5、第二大臂，6、小臂，7、剪钳，8、大臂油缸，9、大臂液压马达，10、小臂油缸，11、第二角度检测装置，12、第三角度检测装置，13、销，14、固定装置，15、第四角度检测装置，16、旋转圆盘固定装置，17、液压马达，18、主控箱，19、弯折关节，20、拐件，21、扭转关节，22、转接件，23、握把。
具体实施方式
一种基于外骨骼控制的仿生工业机械臂，是由框架底座1、旋转圆盘2、第一大臂3、第一角度检测装置4、第二大臂5、小臂6、剪钳7、大臂油缸8、大臂液压马达9、小臂油缸10、第二角度检测装置11、第三角度检测装置12、销13、固定装置14、第四角度检测装置15、旋转圆盘固定装置16、液压马达17、主控箱18、弯折关节19、拐件20、扭转关节21、转接件22、握把23组成的，所述的框架底座1上装有大臂液压马达9，旋转圆盘2和第四角度检测装置15，由大臂液压马达9提供动力使旋转圆盘2转动，由第四角度检测装置15检测旋转角度，旋转圆盘2靠销13与第一大臂3大臂油缸8连接，大臂油缸8与第一大臂3之间靠销13连接，由大臂油缸8提供动力使第一大臂3运动，第二角度检测装置11装在第一大臂3与旋转圆盘2之间，检测第一大臂3与旋转圆盘2之间的角度，第一大臂3与第二大臂5之间由第一角度检测装置4连接，第一大臂3与第二大臂5由大臂液压马达9提供动力旋转，由第一角度检测装置4检测旋转角度，第二大臂5与小臂6之间由销13连接，小臂油缸10与第二大臂5、小臂6之间靠销13连接，第三角度检测装置12装在第二大臂5与小臂6之间，小臂6由小臂油缸10提供动力进行运动，由角度检测装置12检测角度，剪钳7装在小臂6末端，进行工作。
所述的弯折关节19、扭转关节21内部嵌有电位计，可检测关节旋转角度。
所述的握把23有两个按键，可输入数字信号。
该装置在使用时，外骨骼背在背上，手握握把23，将大臂处的外骨骼绑在大臂上，进行运动，同时，机械臂会模仿人的运动，两个按键，按下一个，剪钳7闭合，按下另一个剪钳7张开。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种基于外骨骼控制的仿生工业机械臂，其特征在于，包括外骨骼控制装置，和机械臂主体，外骨骼控制装置包括大臂外骨骼和小臂外骨骼，大臂外骨骼第一一端设有弯折关节，大臂外骨骼第二端通过扭转关节与小臂外骨骼第一端连接，小臂外骨骼第二端设有带有两个按键的握把，机械臂主体由框架底座，第一大臂，第二大臂，小臂跟一个剪钳组成，大臂与框架底座之间通过旋转圆盘连接，旋转圆盘通过液压马达驱动转动，由第四角度监测装置检测其旋转角度，第一大臂与旋转圆盘之间靠液压油缸驱动进行旋转运动，由第二角度监测装置检测其旋转角度，第一大臂上有一个液压扭转关节，靠液压马达提供动力进行扭转，由第一角度监测装置检测其旋转角度，小臂与第二大臂之间靠液压油缸进行相对运动，由第三角度监测装置检测其旋转角度，末端的剪钳靠液压油缸提供动力。
2.如权利要求1所述的基于外骨骼控制的仿生工业机械臂，其特征在于，外骨骼与机械臂靠一个主控箱进行控制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111280762.8A CN113858179B (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 一种基于外骨骼控制的仿生工业机械臂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111280762.8A CN113858179B (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 一种基于外骨骼控制的仿生工业机械臂 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113858179A true CN113858179A (zh) | 2021-12-31 |
| CN113858179B CN113858179B (zh) | 2023-05-05 |
Family
ID=78986415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111280762.8A Active CN113858179B (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 一种基于外骨骼控制的仿生工业机械臂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113858179B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104385266A (zh) * | 2014-08-28 | 2015-03-04 | 北京邮电大学 | 七自由度外骨骼式遥操作主手 |
| CN107322590A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-11-07 | 山东建筑大学 | 多自由度液压机械臂 |
| CN110587654A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 重庆智能机器人研究院 | 一种六轴机器人 |
| CN112109063A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-22 | 浙江凯富博科科技有限公司 | 一种机械臂主从控制*** |
| CN113043241A (zh) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种轻型可穿戴式局部力反馈仿生双臂外骨骼主手 |
-
2021
- 2021-11-01 CN CN202111280762.8A patent/CN113858179B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104385266A (zh) * | 2014-08-28 | 2015-03-04 | 北京邮电大学 | 七自由度外骨骼式遥操作主手 |
| CN107322590A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-11-07 | 山东建筑大学 | 多自由度液压机械臂 |
| CN110587654A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 重庆智能机器人研究院 | 一种六轴机器人 |
| CN113043241A (zh) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种轻型可穿戴式局部力反馈仿生双臂外骨骼主手 |
| CN112109063A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-22 | 浙江凯富博科科技有限公司 | 一种机械臂主从控制*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113858179B (zh) | 2023-05-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6703625B2 (ja) | ロボット把持装置及びその方法、並びにロボット装置 | |
| CN201109115Y (zh) | 具有分布触觉的仿人机械手 | |
| CN104889998B (zh) | 具有包络与夹持功能的欠驱动机器人手指装置 | |
| Kruthika et al. | Design and development of a robotic arm | |
| CN105150231B (zh) | 七连杆并联捏握复合自适应机器人手指装置 | |
| Ruehl et al. | Experimental evaluation of the schunk 5-finger gripping hand for grasping tasks | |
| US4544193A (en) | Robot grippers | |
| CN104802180A (zh) | 欠驱动拟人三指机械手 | |
| TW201345676A (zh) | 機械手機構 | |
| Ramaiah et al. | A microcontroller based four fingered robotic hand | |
| CN104972452A (zh) | 外骨架式手臂关节信息检测装置 | |
| CN110076796A (zh) | 一种可变拓扑多关节协同随动机器人 | |
| CN113858179B (zh) | 一种基于外骨骼控制的仿生工业机械臂 | |
| CN109927062A (zh) | 一种拟人五指机械手 | |
| CN101664930B (zh) | 耦合欠驱动一体化双关节机器人手指装置 | |
| CN116852336A (zh) | 一种面向双臂机器人的上身遥操作力反馈设备 | |
| CN107186743A (zh) | 一种基于网状联动结构的仿生机械手掌 | |
| CN204054051U (zh) | 一种测量腕力传感器的机械臂平台 | |
| KR102381067B1 (ko) | 이동식 원격 작업 로봇, 그의 제어 시스템 및 제어 방법 | |
| Gosselin et al. | Manus Colobi: Preliminary results on the design of a mechanical hand for industrial applications | |
| CN213999490U (zh) | 液压机械臂 | |
| CN205255027U (zh) | 一种大范围抓取欠驱动多适应机械手 | |
| CN212553914U (zh) | 一种带有可分岔手掌和同轴转动手腕的欠驱动灵巧手 | |
| CN105437236A (zh) | 一种仿人工程机器人 | |
| Zhang et al. | Design and 3D reconstruction of a Tendon-Sheath-Driven searching and rescuing robot |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240402 Address after: 277100 Road North, 800 meters west of the intersection of Guangming Avenue and 348 Provincial Road in Shizhong District, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Shandong Xishida Food Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 250101 Shandong University of Architecture, 1000 Fengming Road, Licheng District, Jinan City, Shandong Province Patentee before: SHANDONG JIANZHU University Country or region before: China |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 277100 Road North, 800 meters west of the intersection of Guangming Avenue and 348 Provincial Road in Shizhong District, Zaozhuang City, Shandong Province Patentee after: Shandong Xishida Food Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 277100 Road North, 800 meters west of the intersection of Guangming Avenue and 348 Provincial Road in Shizhong District, Jinan City, Shandong Province Patentee before: Shandong Xishida Food Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |