CN104787146A 说明书 1/4页 一种仿人机器人的抗冲击仿生串联弹性关节 技术领域 [0001] 本发明涉及一种仿人机器人，具体涉及一种仿人机器人的抗冲击的仿生串联弹性 关节。 背景技术 [0002] 仿人机器人是与人类最接近的一种机器人，和其他构形的机器人相比，仿人机器 人在外形上更加友好，同时能方便地使用为人类发明设计的各种工具，更容易适应人类生 活环境。 [0003]随着科技的发展，人们对智能机器人的需求日益增长。机器人应用于空间实验、环 境探索、抢险救灾、医疗手术、家庭服务等方面。机器人要服务于人类，必须适应人类生存环 境的复杂性和不可预估性。只有机器人能在复杂多变的环境中正常和安全的工作，才能出 色的完成任务。 [0004]为了使仿人机器人应用于各个行业，必须保证机器人在复杂环境中受到冲击后依 然能正常地工作。 [0005] 目前主要的研究工作是改善机器人的驱动系统，使其具有更强的适应性。目前的 柔性机器人系统、力控制方法、轻量化和变刚度驱动都有了很大的进展。 [0006]但是，由于上述驱动方式的驱动刚度过大，所以在人类工作生活环境中，存在着一 定的安全隐患。针对上述问题，80年代初开始，麻省理工的学者Prtt开始采用串联弹性驱 动器对步行机器人的驱动进行研究，其特点是采用液压或电机作为驱动源，在其上串联一 个弹性装置，进而实现精确的力控制，该驱动器具有低阻抗、能量密度高、力输出稳定以及 对外部载荷可以很好的缓冲等优点。 [0007] 传统的串联驱动器采用了四组并联的弹簧，每一组并联弹簧中间的导杆都要保持 平衡且这种驱动器的体积过大，不能应用于机器人的肘部。 [0008]N.G.Tsagarakis提出一种旋转方式的串联驱动器，3个弹簧呈三角形排列一个圆 周平面内，结构紧凑，由于弹簧的变形不大，运动范围受限，所以只适用于小仿人机器人。而 仿人机器人在摔倒时，手臂需要更大的运动范围。 [0009] 本发明的目的在于将仿生串联弹性关节应用在机器人摔倒时肘关节的保护，解决 传统串联驱动器过大和运动范围受到扭转弹簧变形限制问题。 发明内容 [0010]本发明提供了一种应用于仿人机器人手臂的抗冲击的串联弹性驱动器及具有该 串联弹性驱动器的仿生串联弹性关节。 [0011]本发明所述的仿人机器人的抗冲击的仿生串联弹性关节，其包括大臂外骨架、小 臂、轴承：所述大臂外骨架与所述小臂通过所述轴承转动连接：其特征在于：所述仿生串联 弹性关节还具有串联弹性驱动器，所述串联弹性驱动器的两端分别连接于所述大臂外骨 架、所述小臂。 3