被动式顺应性机构制造技术

本发明专利技术提供一种被动式顺应性机构。被动式顺应性机构包含固定端、基座以及刚性调整组件。基座设置于固定端上，包含两个凹槽及片状弹性体，片状弹性体的第一端与基座相接，其第二端邻近于固定端的外侧部；刚性调整组件包含线性滑轨、滑动块以及两个挡块。线性滑轨设置于固定端上；滑动块可动地设置于线性滑轨上；两个挡块固设于滑动块上而与其同步移动，并贴附于片状弹性体的两侧而相互夹持片状弹性体，通过夹持位置的变化而调整基座的刚性。

Passive compliant mechanism

The invention provides a passive compliant mechanism. Passive compliant mechanisms include fixed ends, pedestals and rigid adjustment components. The base is arranged on the fixed end and comprises two grooves and sheet elastomers. The first end of the sheet elastomer is connected with the base, and the second end is adjacent to the outer side of the fixed end. The linear sliding rail is arranged on the fixed end; the sliding block is movably arranged on the linear sliding rail; the two blocks are fixed on the sliding block and move synchronously with it, and are attached to both sides of the sheet elastomer and clamp the sheet elastomer mutually, and adjust the rigidity of the base by changing the clamping position.

【技术实现步骤摘要】
被动式顺应性机构
本专利技术涉及一种被动式顺应性机构，尤其涉及一种可调整刚性大小的被动式顺应性机构。
技术介绍
随着科技发展，机器人已普遍应用于各种领域中，借此提升生产速度及降低人力成本。为了因应组装工艺所需的柔性动作，同时提升部分会与使用者直接接触的机器人，例如服务性机器人等，在使用上的安全性，便于机器人中设置顺应性机构，以使机器人具有顺应性。顺应性机构可分为主动式顺应性机构及被动式顺应性机构，其中被动式顺应性机构通过吸收能量或产生柔性的动作来达到顺应性，故反应时间可较快，进而普遍应用于各种机器人中。一般而言，现有被动式顺应性机构利用弹簧的弹性力来达成顺应性的功效。然而，现有被动式顺应性机构中用来达到顺应性功能而设置的弹簧其弹性系数为固定，导致被动式顺应性机构的刚性大小为固定而无法调整，如此一来，一旦被动式顺应性机构需应用在不同的工作环境或是不同的机器人，进而需对应调整刚性时，现有被动式顺应性机构仅能利用更换弹簧的方式或是重新设计被动式顺应性机构的方式来符合需求，导致现有被动式顺应性机构适用性不佳及成本提高等问题。因此，如何发展一种可改善上述现有技术缺陷的被动式顺应性机构，实为目前迫切的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种被动式顺应性机构，以解决现有被动式顺应性机构设置弹簧以产生被动式顺应性，使得现有被动式顺应性机构所具有的刚性大小为固定而无法调整，导致具有适用性不佳及成本提高等缺限。为达上述目的，本专利技术的一较佳实施方式为一种被动式顺应性机构，包含固定端、基座以及刚性调整组件。基座设置于固定端上，且包含两个凹槽及片状弹性体。两个凹槽相邻设，片状弹性体介于两个凹槽之间，且由基座上朝固定端的外侧部延伸，片状弹性体上的第一端与基座相接，片状弹性体上的第二端邻近于固定端的外侧部；刚性调整组件设置于固定端上，包含线性滑轨、滑动块以及两个挡块。线性滑轨设置于固定端上并与片状弹性体延伸的方向相对应；滑动块可移动地设置于线性滑轨上；两个挡块固设于滑动块上而与滑动块同步移动，并个别贴附于片状弹性体的两相对侧而相互夹持片状弹性体，用以通过夹持片状弹性体的位置变化而调整基座的刚性。为达上述目的，本专利技术的另一较佳实施方式为一种被动式顺应性机构，包含固定端、基座、第一刚性调整组件以及刚性切换模块。基座设置于固定端上，且包含第一凹槽、第二凹槽及片状弹性体。片状弹性体设置于基座上并设置于第一凹槽内，且由基座的侧边朝固定端的外侧部延伸，且片状弹性体上的第一端与基座相接，片状弹性体上的第二端邻近于固定端的外侧部；第一刚性调整组件设置于固定端上，包含第一线性滑轨、第一滑动块以及两个第一挡块。第一线性滑轨设置于固定端上并与片状弹性体延伸的方向相对应；第一滑动块可移动地设置于第一线性滑轨上；两个第一挡块固设于第一滑动块上而与第一滑动块同步移动，并个别贴附于片状弹性体的两相对侧而相互夹持片状弹性体，用以通过夹持片状弹性体的位置变化而调整基座的刚性；刚性切换模块设置于固定端上，包含第二线性滑轨、第二滑动块以及第二挡块。第二线性滑轨设置于固定端上；第二滑动块可移动地设置于第二线性滑轨上，并移动至第一位置或第二位置；第二挡块固设于第二滑动块上而与第二滑动块同步移动；其中第一位置为第二滑动块带动第二挡块移动至凹槽内并抵顶卡合于凹槽，使基座维持在最大刚性时的位置，第二位置为第二滑动块带动第二挡块移动至脱离凹槽的位置。本专利技术提供的被动式顺应性机构的优点和有益效果在于：本专利技术公开一种被动式顺应性机构，被动式顺应性机构在无须替换任何元件或是改变设计的情况下，可通过刚性调整组件调整基座的刚性，以使被动式顺应性机构产生不同程度的顺应性，进而适用于不同需求及类型的机器人，例如，基座可被调整至具有最大刚性，以适用于需要高刚性的工业用机器人，亦可被调整至具有较小刚性而具有较大程度的顺应性，以适用于服务型机器人，或是须与操作人员共同工作的协同型机器人，故适用性较佳且可降低成本。此外，本专利技术的被动式顺应性机构可设置多个刚性调整组件，以使刚性的调整更加灵活且精准。再者，本专利技术的被动式顺应性机构所需使用的线材，可利用中空通道实现中空走线，达成简化走线的功效。另外，本专利技术的被动式顺应性机构可设置感测器，以量测基座因弹性形变所造成相对于固定端的位移量或角度等，进而可利用量测结果并搭配基座刚性的信息来推算被动式顺应性机构所受的扭力值。附图说明图1为本专利技术第一实施例的被动式顺应性机构的立体结构示意图。图2为图1所示的本专利技术第一实施例的被动式顺应性机构的变化例的立体结构示意图。图3为本专利技术第二实施例的被动式顺应性机构的立体结构示意图。图4为图3所示的本专利技术第二实施例的被动式顺应性机构的俯视图。图5为图3所示的本专利技术第二实施例的被动式顺应性机构的变化例的立体结构示意图。图6为图3所示的本专利技术第二实施例的被动式顺应性机构的另一变化例的俯视图。附图标记说明：10、10’、20、20’、20”：被动式顺应性机构11、21：固定端111：套设部12、22：基座121：凹槽122、222：片状弹性体123：套孔224：第一凹槽221：第二凹槽13：刚性调整组件131：线性滑轨132：滑动块133：挡块134：挡件135：挡止部14：感测器15：马达16：缆线17：电磁驱动模块23：第一刚性调整组件231：第一线性滑轨232：第一滑动块233：第一挡块24：刚性切换模块241：第二线性滑轨242：第二滑动块243：第二挡块19、29：中空通道具体实施方式体现本专利技术特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明书及附图在本质上当作说明之用，而非架构于限制本专利技术。请参阅图1，其为本专利技术第一较佳实施例的被动式顺应性机构的立体结构示意图。如图1所示，被动式顺应性机构10可适用于服务型机器人、协同型机器人或工业用机器人等多种机器人中，并组装于机器人的手臂或脚部等的关节内，且包含一固定端11、一基座12及一刚性调整组件13。固定端11可组接于机器人的关节上。基座12通过一轴承(未图示)设置于固定端11上，由具有可挠性(弹性)的材料构成，当基座12受到外力作用时，会依据基座12的刚性大小产生对应程度的弹性形变，故基座12将相对于固定端11而位移，借此基座12便可提供顺应性功能，且基座12包含两个凹槽121及一片状弹性体122。两个凹槽121相邻设，且每一凹槽121由基座12的外侧部朝中心的方向内凹所形成。片状弹性体122介于两个凹槽121之间，且由基座12上朝固定端11的外侧部的方向延伸，其中片状弹性体122上的一第一端与基座12相接，而片状弹性体122上的一第二端邻近于固定端11的外侧部。于一些实施例中，基座12及片状弹性体122可为一体成型。刚性调整组件13设置于固定端11上，且包含一线性滑轨131、一滑动块132及两个挡块133。线性滑轨131设置于固定端11上，并与片状弹性体122延伸的方向相对应。滑动块132可移动地设置于线性滑轨131上。两个挡块133固设于滑动块132上而可被滑动块132带动，进而与滑动块132同步移动，且两个挡块133个别贴附于片状弹性体122的两相对侧而相互夹持片状弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被动式顺应性机构，包含：一固定端；一基座，设置于该固定端上，且包含两个凹槽及一片状弹性体，两个该凹槽相邻设，该片状弹性体介于两个该凹槽之间，且由该基座上朝该固定端的外侧部延伸，该片状弹性体上的一第一端与该基座相接，该片状弹性体上的一第二端邻近于该固定端的外侧部；以及一刚性调整组件，设置于该固定端上，包含：一线性滑轨，设置于该固定端上并与该片状弹性体延伸的方向相对应；一滑动块，可移动地设置于该线性滑轨上；以及两个挡块，固设于该滑动块上而与该滑动块同步移动，并个别贴附于该片状弹性体的两相对侧而相互夹持该片状弹性体，用以通过夹持该片状弹性体的位置变化而调整该基座的刚性。

【技术特征摘要】
1.一种被动式顺应性机构，包含：一固定端；一基座，设置于该固定端上，且包含两个凹槽及一片状弹性体，两个该凹槽相邻设，该片状弹性体介于两个该凹槽之间，且由该基座上朝该固定端的外侧部延伸，该片状弹性体上的一第一端与该基座相接，该片状弹性体上的一第二端邻近于该固定端的外侧部；以及一刚性调整组件，设置于该固定端上，包含：一线性滑轨，设置于该固定端上并与该片状弹性体延伸的方向相对应；一滑动块，可移动地设置于该线性滑轨上；以及两个挡块，固设于该滑动块上而与该滑动块同步移动，并个别贴附于该片状弹性体的两相对侧而相互夹持该片状弹性体，用以通过夹持该片状弹性体的位置变化而调整该基座的刚性。2.如权利要求1所述的被动式顺应性机构，其中当两个该挡块夹持于该片状弹性体的位置越靠近该第一端时，该基座的刚性越大，当两个该挡块夹持于该片状弹性体的位置越靠近该第二端时，该基座的刚性越小。3.如权利要求2所述的被动式顺应性机构，其中当该滑动块带动两个该挡块移动至两个该凹槽内并分别抵顶卡合于两个该凹槽内时，该基座维持在一最大刚性。4.如权利要求1所述的被动式顺应性机构，其中该片状弹性体与该基座为一体成型。5.如权利要求1所述的被动式顺应性机构，其中该片状弹性体的高度由该第一端朝该第二端的方向递减。6.如权利要求1所述的被动式顺应性机构，其中该被动式顺应性机构还包含一缆线，该缆线连接于一马达及该滑动块之间，并通过该马达的驱动而牵引该滑动块于该线性滑轨上移动。7.如权利要求1所述的被动式顺应性机构，其中该固定端还包含一套设部，而该基座还包含一套孔，用以供该套设部穿设于其中，使该基座设置于该固定端上。8.如权利要求7所述的被动式顺应性机构，其中该被动式顺应性机构还包含一中空通道，由该固定端的一中空部及该套设部的一中空部相互连通所构成。9.如权利要求1所述的被动式顺应性机构，其中该被动式顺应性机构还包含一感测器，与该基座相对应地设置于该固定端上，用以量测该基座因弹性形变而造成相对于该固定端的位移量或扭曲角度。10.如权利要求1所述的被动式顺应性机构，其中两个该凹槽、该片状弹性体及该刚性调整组件构成一第一刚性调整模块，且该被动式顺应性机构还包含一第二刚性调整模块，该第二刚性调整模块的结构与该第一刚性调整模块的结构相同，该第一刚性调整模块与该第二刚性调整模块设置于该固定端的相对两侧，该第一刚性调整模块与第二刚性调整模块相互搭配来调整该基座的刚性。11.如权利要求1所述的被动式顺应性机构，其中该刚性调整组件还包含两个挡件，间隔地设置于该固定端上，其中的一该挡件邻近于该固定端的中心，另一该挡件邻近于该固定端的外侧部，两个该挡件之间形成一移动空间。12.如权利要求11所述的被动式顺应性机构，其中该滑动块还包含一挡止部，由该滑动块的一侧延伸，且部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔·施维勒，彭志诚，鲍朝安，易子民，朱威颖，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71