一种机器人关节系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机器人关节系统，由谐振供油系统1（包括1a和1b）、下机械臂2、缸活塞杆3、螺旋轴4、上机械臂5组成；所述的谐振供油系统1a和1b对称反向安装于下机械臂2内部，下机械臂2包含有右油腔2a和左油腔2b，谐振供油系统1a的进油套14通过油孔2c与左油腔2b连通，谐振供油系统1b出油套10通过油孔2d与左油腔2b连通；螺旋轴4安装在下机械臂2内部；缸活塞杆3的内、外螺纹分别与螺旋轴4外螺纹和下机械臂2的内螺纹孔配合，并在液压油的推动下带动螺旋轴4摆动；上机械臂5通过滑动轴承11安装在下机械臂2轴端并固定在螺旋轴4右侧；本发明专利技术将谐振供油系统与螺旋摆动缸与关节螺旋轴通过合理集成，提高机器人关节的灵活性、紧凑性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人关节系统，尤其是涉及电液直驱技术的机器人关节系统。
技术介绍
目前，机器人技术正在朝着越来越智能化的方向急速发展。自从1962年美国诞生了第一台工业机器人以来，各种各样不同的机器人已经分布在社会的各个领域中，不仅是在它们的外形、功能的方面存在一定的区别，而且其核心运动控制系统也在持续发生变化，随着高性能处理器技术的出现，以及人工智能、模糊控制、神经网络等先进理论的应用，机器人的控制系统也日趋完善。而机器人中的一个极为重要的组成部分是机器人关节（或称执行器），机器人关节是构成机器人的基本单元，机器人整体性能的好坏直接由关节性能的好坏来决定。由此，国内外机器人的科学界一直集中于对具有更高性能的机器人关节的开发使用。在开发与研制高性能机器人关节的过程中，还需要解决的问题各个层次的还存在很多，涉及十分广泛的领域。总之，新一代机器人关节理论上要取得重大突破还需要一定的时间，要取得实际应用的道路上还有许多阻碍。针对以上问题，本专利技术设计了一种基于电液直驱技术的机器人关节系统，以满足机器人关节驱动的转矩大、结构简单紧凑、承载能力大、灵活柔性等要求。
技术实现思路
本专利技术克服了传统液压系统结构复杂、体积庞大的特点，提出了一种基于电液直驱技术的微型机器人关节系统，满足了结构紧凑，输出力矩大的要求，使关节的驱动易于控制。为解决上述功能，本专利技术提供一种机器人关节系统，包括：谐振供油系统1、下机械臂2、缸活塞杆3、螺旋轴4、上机械臂5；其特征在于：谐振供油系统1由谐振供油系统1a和谐振供油系统1b组成，谐振供油系统1a和谐振供油系统1b对称反向安装于下机械臂2内部，下机械臂2包含有右油腔2a和左油腔2b，谐振供油系统1a的进油套14通过油孔2c与左油腔2b连通，谐振供油系统1b出油套10通过油孔2d与左油腔2b连通；螺旋轴4通过轴承一7、轴承二8及端盖9固定在下机械臂2内部；缸活塞杆3的内、外螺纹分别与螺旋轴4外螺纹和下机械臂2的内螺纹孔配合，并在液压油的推动下带动螺旋轴4摆动；上机械臂5通过滑动轴承11安装在下机械臂2轴端并通过螺钉10固定在螺旋轴4右侧。所述的机器人关节系统，其特征在于：谐振供油系统1（包括1a和1b）由出油套10、弹簧球堵11、线圈12、动铁芯13、进油套14、铁芯弹簧15、钢球16、弹簧17、锥堵18组成；动铁芯13、铁芯弹簧15、弹簧17、锥堵18构成谐振系统，在线圈12的磁场作用下产生谐振运动，推进油液循环；谐振供油系统1a从左油腔2b经油孔2c吸入油液，在压缩腔19内由动铁芯13推动锥堵18对油液加压后经出油套10及油管20进入右油腔2a，驱动上机械臂5顺时针摆动；谐振供油系统1b从右油腔2a经油管21吸入油液，在压缩腔19内由动铁芯13推动锥堵18对油液加压后经出油套10及油孔2d进入左油腔2b，驱动上机械臂5逆时针摆动。有益效果：本专利技术将谐振供油系统、液压螺旋摆动缸与机械臂合理集成，实现机器人关节的大力矩输出与灵活转动。附图说明图1为本专利技术的整体结构主视图；图2为本专利技术的局部放大位置示意图；图3为谐振供油系统1a的局部放大图；图4为谐振供油系统1b的局部放大图。图中：1谐振供油系统（包括1a和1b）、2下机械臂（包括2a右油腔、2b左油腔和2c油孔）、3缸活塞杆、4螺旋轴、5上机械臂、7轴承一、8轴承二、9端盖、10出油套、11滑动轴承、12线圈、13动铁芯、14进油套、15铁芯弹簧、16钢球、17弹簧、18锥堵、19压缩腔、20油管、21油管。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做具体描述。本专利技术是一种基于电液直驱技术的机器人关节系统。图1为本专利技术的整体结构主视图。图2为本专利技术的局部放大位置示意图。本专利技术包括谐振供油系统1、下机械臂2、缸活塞杆3、螺旋轴4、上机械臂5；所述的谐振供油系统1由谐振供油系统1a和谐振供油系统1b组成，谐振供油系统1a和谐振供油系统1b对称反向安装于下机械臂2内部，下机械臂2包含有右油腔2a和左油腔2b，谐振供油系统1a的进油套14通过油孔2c与左油腔2b连通，谐振供油系统1b出油套10通过油孔2d与左油腔2b连通；螺旋轴4通过轴承一7、轴承二8及端盖9固定在下机械臂2内部；缸活塞杆3的内、外螺纹分别与螺旋轴4外螺纹和下机械臂2的内螺纹孔配合，并在液压油的推动下带动螺旋轴4摆动；上机械臂5通过滑动轴承11安装在下机械臂2轴端并通过螺钉10固定在螺旋轴4右侧。图3为谐振供油系统1a的局部放大图。所述的谐振供油系统1a由出油套10、弹簧球堵11、线圈12、动铁芯13、进油套14、铁芯弹簧15、钢球16、弹簧17、锥堵18组成；动铁芯13、铁芯弹簧15、弹簧17、锥堵18构成谐振系统，在线圈12的磁场作用下产生谐振运动，推进油液循环；谐振供油系统1a从左油腔2b经油孔2c吸入油液，在压缩腔19内由动铁芯13推动锥堵18对油液加压后经出油套10及油管20进入右油腔2a，驱动上机械臂5顺时针摆动。图4为谐振供油系统1b的局部放大图。所述的谐振供油系统1b由出油套10、弹簧球堵11、线圈12、动铁芯13、进油套14、铁芯弹簧15、钢球16、弹簧17、锥堵18组成；动铁芯13、铁芯弹簧15、弹簧17、锥堵18构成谐振系统，在线圈12的磁场作用下产生谐振运动，推进油液循环；谐振供油系统1b从右油腔2a经油管21吸入油液，在压缩腔19内由动铁芯13推动锥堵18对油液加压后经出油套10及油孔2d进入左油腔2b，驱动上机械臂5逆时针摆动。本专利技术上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本专利技术范围内或等同本专利技术的范围内的改变均被本专利技术包围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人关节系统，包括：谐振供油系统1、下机械臂2、缸活塞杆3、螺旋轴4、上机械臂5；其特征在于：谐振供油系统1由谐振供油系统1a和谐振供油系统1b组成，谐振供油系统1a和谐振供油系统1b对称反向安装于下机械臂2内部，下机械臂2包含有右油腔2a和左油腔2b，谐振供油系统1a的进油套14通过油孔2c与左油腔2b连通，谐振供油系统1b出油套10通过油孔2d与左油腔2b连通；螺旋轴4通过轴承一7、轴承二8及端盖9固定在下机械臂2内部；缸活塞杆3的内、外螺纹分别与螺旋轴4外螺纹和下机械臂2的内螺纹孔配合，并在液压油的推动下带动螺旋轴4摆动；上机械臂5通过滑动轴承11安装在下机械臂2轴端并通过螺钉10固定在螺旋轴4右侧。

【技术特征摘要】
1.一种机器人关节系统，包括：谐振供油系统1、下机械臂2、缸活塞杆3、螺旋轴4、上机械臂5；其特征在于：谐振供油系统1由谐振供油系统1a和谐振供油系统1b组成，谐振供油系统1a和谐振供油系统1b对称反向安装于下机械臂2内部，下机械臂2包含有右油腔2a和左油腔2b，谐振供油系统1a的进油套14通过油孔2c与左油腔2b连通，谐振供油系统1b出油套10通过油孔2d与左油腔2b连通；螺旋轴4通过轴承一7、轴承二8及端盖9固定在下机械臂2内部；缸活塞杆3的内、外螺纹分别与螺旋轴4外螺纹和下机械臂2的内螺纹孔配合，并在液压油的推动下带动螺旋轴4摆动；上机械臂5通过滑动轴承11安装在下机械臂2轴端并通过螺钉10固定在螺旋轴4右侧。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乃建，韩祥东，李恒春，张睿，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37