本申請涉及各種人形仿生機械臂及協作臂領域，具體地，涉及一種多模態機器人肘關節機構。
背景技術：
1、隨著人形機器人及人工智能的發展，人形機器人已經成為國內外科技創新的引領者和經濟增長的新引擎。目前機械臂應用場景越來越廣泛，對機械臂的靈巧、安全及輕量提出更高的需求。傳統的協作機械臂已經不能滿足功能要求，類人形的七軸機械臂在功能上接近人類上肢的靈巧，當前市面上部分流通的機械臂通常在構型和重量上存在不足，空間占用大，且結構復雜，扭矩輸出較大，使機械臂在應用場景上存在局限性。
技術實現思路
1、針對現有技術中的缺陷/之一，本申請的目的是提供一種多模態機器人肘關節機構。
2、本申請的第一方面，提供一種多模態機器人肘關節機構，包括：底座、第一關節模組、第二關節模組、肘關節軸承座、等速萬向節、驅動件和末端輸出法蘭；
3、所述底座內具有容納腔，所述第一關節模組設置在所述容納腔，所述第二關節模組與所述底座連接；
4、所述驅動件的輸入端與所述第一關節模組的輸出端連接，輸出端與所述肘關節軸承座連接；
5、所述等速萬向節的一端與所述第二關節模組的輸出端連接，另一端與所述輸出法蘭連接，并設置在所述肘關節軸承座上；
6、所述第二關節模組繞x軸轉動，通過所述等速萬向節驅動所述末端輸出法蘭繞z軸轉動；所述第二關節模組通過所述驅動件，驅動所述肘關節軸承座繞y軸轉動，帶動所述末端輸出法蘭繞y軸轉動。
7、可選地，所述第一關節模組的輸出端設有第一輸出法蘭，所述第一輸出法蘭通過所述驅動件與所述肘關節軸承座形成傳動連接，所述第一關節模組繞y軸旋轉時，通過所述驅動件帶動所述肘關節軸承座同步繞y軸轉動。
8、可選地，所述驅動件為連桿或同步帶機構，用于將所述第一關節模組的轉動傳遞至所述肘關節軸承座。
9、可選地，所述驅動件為連桿時，所述驅動件的兩端分別設有第一關節軸承和第二關節軸承；所述第一輸出法蘭與所述肘關節軸承座上分別設有第一銷軸和第二銷軸；
10、所述第一關節軸承與所述第一銷軸連接，所述第二關節軸承與所述第二銷軸連接，所述第一輸出法蘭、所述驅動件、所述肘關節軸承座構成四連桿機構，所述肘關節軸承座的轉動角度由所述第一關節模組輸出法蘭的轉動角度決定；
11、所述驅動件為同步帶機構時，包括第一同步帶輪、同步帶和第二同步帶輪；
12、所述第一同步帶輪與所述第一輸出法蘭連接，所述第二同步帶輪與所述肘關節軸承座連接，所述同步帶連接在所述第一同步帶輪和所述第二同步帶輪上，用于在所述第一關節模組轉動時，所述同步帶機構驅動所述肘關節軸承座轉動。
13、可選地，所述第二關節模組包括第二模組座，所述第二模組座的一端與所述底座固定連接，另一端延伸至所述肘關節軸承座內側，與所述肘關節軸承座可轉動連接；
14、所述第二模組座內具有空腔，所述第二關節模組設置在所述空腔內；
15、所述第二關節模組的輸出端設有輸出扭力軸，所述輸出扭力軸與所述等速萬向節連接。
16、可選地，所述等速萬向節的一端設有第一扭力軸，另一端設有第二扭力軸；
17、所述輸出扭力軸可伸入所述第一扭力軸的一端，所述第二扭力軸與所述末端輸出法蘭連接，用于帶動所述末端輸出法蘭繞z軸轉動；
18、所述第二模組座上設有第一軸承，套設在所述第一扭力軸上，用于支撐所述第一扭力軸。
19、可選地，所述肘關節軸承座包括第一側板、第二側板和第三支撐板；
20、所述第一側板和所述第二側板對稱設置在所述第三支撐板的兩側，與所述第三支撐板一體成型；
21、所述第二模組座的另一端延伸至所述第一側板與所述第二側板的內側；
22、所述第二模組座的另一端設有第三軸承和第四軸承，所述第一側板和所述第二側板的內側分別設有第三銷軸和第四銷軸；
23、所述第二模組座的另一端與所述肘關節軸承座之間，所述第三軸承、所述第四軸承分別與所述第三銷軸、所述第四銷軸可轉動連接，用于為所述肘關節軸承座繞?y?軸轉動提供導向和支撐。
24、可選地，所述第三支撐板上設有環形連接部；
25、所述第二扭力軸的一端可伸入所述環形連接部并延伸至所述末端輸出法蘭，與所述末端輸出法蘭連接；
26、所述第二扭力軸的外周壁與所述環形連接部的內周壁之間設有第二軸承、連接法蘭和花鍵母；
27、所述花鍵母套設在所述第二扭力軸上，所述連接法蘭套設在所述花鍵母上，與所述末端輸出法蘭連接，所述第二軸承套設在所述連接法蘭上，所述第二軸承與所述環形連接部的內圈固定連接；
28、在工作時，所述第二扭力軸帶動所述花鍵母轉動，所述花鍵母帶動所述連接法蘭轉動，所述連接法蘭帶動所述末端輸出法蘭轉動。
29、可選地，所述第二扭力軸和所述花鍵母之間沿周向均勻間隔設有多條滾動溝槽；
30、所述滾動溝槽沿所述第二扭力軸、所述花鍵母的軸線方向設置；
31、所述滾動溝槽內設有若干滾珠，用于使所述第二扭力軸與所述花鍵母之間可軸向移動。
32、可選地，所述等速萬向節包括第一星型套、第二星型套、第一保持架、第二保持架、外殼及滾動部；
33、所述第一扭力軸的另一端與所述第一星型套固定；所述第二扭力軸的另一端與所述第二星型套固定；所述滾動部具有兩組，分別裝配于所述第一星型套與所述外殼的配合面、所述第二星型套與所述外殼的配合面之間，所述第一保持架、第二保持架分別對對應組別的所述滾動部進行周向限位；
34、其中，所述第一星型套的外周面設有沿x軸向延伸的第一弧形槽，對應所述滾動部可沿x軸向在所述第一弧形槽內滾動；所述第二星型套的外周面設有沿z軸向延伸的第二弧形槽，對應所述滾動部可沿z軸向在所述第二弧形槽內滾動；所述外殼的內周面設有與兩組所述滾動部適配的雙軌弧形槽，所述滾珠部沿所述雙軌弧形槽滾動；
35、所述第一保持架、所述第二保持架均設有沿y軸向延伸的長腰槽，對應所述滾動部可沿y軸向在所述長腰槽內滾動。
36、本申請提供的一種多模態機器人肘關節機構，通過采用雙關節模組固定于底座、運動輕量化傳動的技術手段，將第一關節模組與第二關節模組均集成與底座連接，僅通過驅動件和等速萬向節將動力傳遞至末端輸出法蘭，從而降低運動部件的質量與轉動慣量，提升了機構的動態響應能力；同時，借助等速萬向節實現繞z軸的等速、平穩扭矩傳遞，并結合繞y軸轉動的肘關節驅動結構，實現了末端輸出法蘭的多自由度、多模態靈巧運動；使得整體構型緊湊、負載慣量小、所需驅動扭矩降低，尤其適用于人形機器人、協作機械臂等對輕量化、高靈活性與高能效有嚴格要求的應用場景。
37、由附加特征帶來的其他技術效果將在相應的實施例中進一步闡述。
1.一種多模態機器人肘關節機構，其特征在于，包括：底座、第一關節模組、第二關節模組、肘關節軸承座、等速萬向節、驅動件和末端輸出法蘭；
2.根據權利要求1所述的一種多模態機器人肘關節機構，其特征在于，所述第一關節模組的輸出端設有第一輸出法蘭，所述第一輸出法蘭通過所述驅動件與所述肘關節軸承座形成傳動連接，所述第一關節模組繞y軸旋轉時，通過所述驅動件帶動所述肘關節軸承座同步繞y軸轉動。
3.根據權利要求2所述的一種多模態機器人肘關節機構，其特征在于，所述驅動件為連桿或同步帶機構，用于將所述第一關節模組的轉動傳遞至所述肘關節軸承座。
4.根據權利要求3所述的一種多模態機器人肘關節機構，其特征在于，所述驅動件為連桿時，所述驅動件的兩端分別設有第一關節軸承和第二關節軸承；所述第一輸出法蘭與所述肘關節軸承座上分別設有第一銷軸和第二銷軸；
5.根據權利要求1所述的一種多模態機器人肘關節機構，其特征在于，所述第二關節模組包括第二模組座，所述第二模組座的一端與所述底座固定連接，另一端延伸至所述肘關節軸承座內側，與所述肘關節軸承座可轉動連接；
6.根據權利要求5所述的一種多模態機器人肘關節機構，其特征在于，所述等速萬向節的一端設有第一扭力軸，另一端設有第二扭力軸；
7.根據權利要求6所述的一種多模態機器人肘關節機構，其特征在于，所述肘關節軸承座包括第一側板、第二側板和第三支撐板；
8.根據權利要求7所述的一種多模態機器人肘關節機構，其特征在于，所述第三支撐板上設有環形連接部；
9.根據權利要求8所述的一種多模態機器人肘關節機構，其特征在于，所述第二扭力軸和所述花鍵母之間沿周向均勻間隔設有多條滾動溝槽；
10.根據權利要求6所述的一種多模態機器人肘關節機構，其特征在于，所述等速萬向節包括第一星型套、第二星型套、第一保持架、第二保持架、外殼及滾動部；