刚度连续可调的机器人柔性关节制造技术

本发明专利技术提供一种刚度连续可调的机器人柔性关节，涉及机器人领域，它包括驱动端、缓冲机构和输出法兰，驱动端用于提供关节主动力，缓冲机构连接于驱动端和输出法兰之间，用于将驱动端的主动力传输至输出法兰，缓冲机构包括弹性元件；还包括刚度调节机构；刚度调节机构运动连接至缓冲机构，刚度调节机构通过朝向缓冲机构运动来改变弹性元件的预压缩量，实现对关节的刚度调节。本发明专利技术的机器人关节不但刚度连续可调，且所述柔性关节能够有效减缓外部冲击力，提高机器人的安全性与对环境的友好度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人领域，具体而言，涉及一种刚度连续可调的机器人柔性关节。
技术介绍
目前，机器人关节设计普遍采用电机输出轴与关节机构进行刚性连接的驱动方式，这种方式虽然结构简单紧凑、定位精度高、能即时响应，但由于缺乏柔顺性使得机器人更容易受到外部冲击的影响而损坏，同时在与人协作时也容易存在安全隐患。近些年，一种具有模拟人类肌肉伸缩功的柔顺性弹性驱动关节在国际上引起广泛研究，可变刚度弹性驱动关节能够根据所受外部冲击力的大小改变关节刚度，关节自调整接触实现自我缓冲，从而避免了机器人机构的损坏，提高了与人协作时的安全性。国内对可变刚度弹性关节的研究较少，经对现有技术文献的检索发现，从现有公开的串联弹性驱动关节看，普遍存在集成度较低、体积较为庞大、结构复杂、通用性较差等问题。如中国专利技术专利公布第104985608号揭露了一种刚度可调的柔性关节驱动器机构，该机构利用滚轮在上下两个斜曲面盘上滚动引起上下两个斜曲面盘的轴向距离的改变而压缩弹簧得到缓冲，通过调整上下两个斜曲面盘的错开角度来调节刚度，要求调节电机的输出力矩较大，并需要足够强度的自锁功能，该机构平衡位置的输出力矩始终为零，这就导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刚度连续可调的机器人柔性关节，包括驱动端、缓冲机构和输出法兰，所述驱动端用于提供关节主动力，所述缓冲机构连接于所述驱动端和所述输出法兰之间，用于将所述驱动端的主动力传输至所述输出法兰，所述缓冲机构包括弹性元件；其特征在于，还包括刚度调节机构；所述刚度调节机构运动连接至所述缓冲机构，所述刚度调节机构通过朝向所述缓冲机构运动来改变所述弹性元件的预压缩量，实现对所述关节的刚度调节。

【技术特征摘要】
1.一种刚度连续可调的机器人柔性关节，包括驱动端、缓冲机构和输出法兰，所述驱动端用于提供关节主动力，所述缓冲机构连接于所述驱动端和所述输出法兰之间，用于将所述驱动端的主动力传输至所述输出法兰，所述缓冲机构包括弹性元件；其特征在于，还包括刚度调节机构；所述刚度调节机构运动连接至所述缓冲机构，所述刚度调节机构通过朝向所述缓冲机构运动来改变所述弹性元件的预压缩量，实现对所述关节的刚度调节。2.如权利要求1所述的刚度连续可调的机器人柔性关节，其特征在于，所述弹性元件为压缩浮动弹簧；所述刚度调节机构滑动连接至所述缓冲机构，所述刚度调节机构通过朝向所述缓冲结构滑动来改变所述压缩浮动弹簧的预压缩量。3.如权利要求2所述的刚度连续可调的机器人柔性关节，其特征在于，所述驱动端包括电机以及与所述电机串联的谐波减速器，所述谐波减速器的输出轴连接所述缓冲机构。4.如权利要求3所述的刚度连续可调的机器人柔性关节，其特征在于，所述缓冲机构包括输入法兰、主轴输入衬套、连杆上拉套筒、径向球面滑动轴承、连杆以及连杆下拉套筒；所述输入法兰固连在所述谐波减速器的输出轴和所述主轴输入衬套之间，所述连杆上拉套筒滑动连接至所述主轴输入衬套，所述连杆下拉套筒固连至所述输出法兰，所述连杆上拉套筒和连杆下拉套筒通过连杆连接，且所述压缩浮动弹簧装设于所述连杆上拉套筒和连杆下拉套筒之间。5.如权利要求4所述的刚度连续可调的机器人柔性关节，其特征在于，所述主轴输入衬套设有圆角矩形状的内孔，所述连杆上拉套筒的上部为圆角矩形，所述连杆上拉套筒的上部轴向滑动装设于所述主轴输入衬套的...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭芳，温海阳，丁理家，黎萍，杨亮，
申请(专利权)人：电子科技大学中山学院，
类型：发明
国别省市：广东;44