The invention relates to the field of foot walking robot, in particular to an active and passive driven parallel flexible joint mechanism. It consists of base frame (1), flange No. 1 (2), torsion spring (3), steering gear bracket (4), leg rod (5), steering gear (6), flange No. 2 (7). By adopting flexible joint composed of motor and torsion spring, the output torque of the motor can be changed. Normally, the actual output torque is equal to the output torque of the motor, but when the torsion spring or other elastic elements are introduced, the actual output torque will be amplified in one rotating direction and reduced in the other.
【技术实现步骤摘要】
一种主被动驱动并联柔性关节机构
本专利技术涉及足式行走机器人领域,特别涉及一种主被动驱动并联柔性关节机构。
技术介绍
足式机器人对地面环境的要求较低,它可以跨越障碍,走沙石地,过沼泽等特殊地形,适用于物资运输、工程勘探、抢险救援、军事侦察、反恐防爆等劳力的、危险的或人类无法完成的工作。维持其运动所需的关节力矩与机器人自身的重量及其负载相关,为了提供充足的动力以实现克服自身重力矩做功,往往需要较大功率电机或者价格高昂的高能量密度电机来驱动,这类电机或是重量较大,提高了自身载荷,或是价格高昂,提高了生产成本。采用电机和弹性元件并联的形式,可以牺牲一个方向的扭矩大小,在另一个方向上使得扭矩大小加倍,这个特性可满足足式机器人的控制需求。另一方面,现有的足式机器人在电机掉电的情形下往往是折叠态,无法维持其站立的姿态,采用机械式柔性关节设计,可以在电机不驱动的情形下保持整机的刚度和站立的姿态。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是设计一种足式机器人用的关节机构,要求其结构简单,采用机械结构的方式,结合电机(主动驱动)和扭簧(被动驱动)结构,实现单方向力矩放大,性能可靠,可在电机掉电的情形下保持关节姿态和整机站立姿态,同时柔性元件可将足式机器人奔跑过程中质心下降所释放的重力势能转化为弹性势能,在必要阶段释放,提高能量的利用率和运动的平稳性。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是:一种主被动驱动并联柔性关节机构,它由基体架,1号法兰,扭簧,舵机支架,腿部杆件,舵机,2号法兰组成。1号法兰的A端从基体架A孔的外端穿过,依次穿过扭簧和舵机支架的C孔,位于1号法兰B端的4个小孔 ...
【技术保护点】
1.一种主被动驱动并联柔性关节机构组件(9),其特征在于:它由基体架(1),1号法兰(2),扭簧(3),舵机支架(4),腿部杆件(5),舵机(6),2号法兰(7)组成。1号法兰(2)的A端从基体架(1)A孔的外端穿过,依次穿过扭簧(3)和舵机支架(4)的C孔,位于1号法兰(2)B端的4个小孔与基体架(1)A孔周围的4个孔通过螺栓螺母固定;扭簧(3)的一端引脚与基体架(1)固定连接,另一端引脚与舵机支架(4)固定连接;舵机(6)的A、B、C、D四个孔分别与舵机支架(4)的A1、B1、C1、D1四个孔通过螺栓螺母连接;2号法兰(7)的A孔套在舵机(6)的输出轴(8)上,B端的4个孔分别与基体架(1)的B端孔周边的4个孔通过螺钉螺栓连接;腿部杆件(5)的A、B、C、D孔与舵机支架(4)的A2、B2、C2、D2孔通过螺栓螺母连接。
【技术特征摘要】
1.一种主被动驱动并联柔性关节机构组件(9),其特征在于:它由基体架(1),1号法兰(2),扭簧(3),舵机支架(4),腿部杆件(5),舵机(6),2号法兰(7)组成。1号法兰(2)的A端从基体架(1)A孔的外端穿过,依次穿过扭簧(3)和舵机支架(4)的C孔,位于1号法兰(2)B端的4个小孔与基体架(1)A孔周围的4个孔通过螺栓螺母固定;扭簧(3)的一端引脚与基体架(1)固定连接,另一端引脚与舵机支架(4)固定连接;舵机(6)的A、B、C、D四个孔分别与舵机支架(4)的A1、B1、C1、D1四个孔通过螺栓螺母连接;2号法兰(7)的A孔套在舵机(6)的输出轴(8)上,B端的4个孔分别与基体架(1)的B端孔周边的4个孔通过螺钉螺栓连接;腿部杆件(5)的A、B、C、D孔与舵机支架(4)的A2、B2、C2、D2孔通过螺栓螺母连接。2.根据权利要求1所述的一种主被动驱动并联柔性关节机构组件,其特征在于:电机的选型多样化,可以用舵机,步进电机,伺服电机;永磁无磁,交直流,同异步等,也可以用液压马达等旋转执行器。3.根据权利要求1所述的一种主被动驱动并联柔性关节机构组件,其特征在于:可以在电机的输出轴线或者关...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈光荣,郭盛,王向阳,曲海波,陈亚琼,宋马军,赵福群,汪培义,
申请(专利权)人:北京交通大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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