一种刚度可调的机器人弹性关节制造技术

本发明专利技术公开了一种刚度可调的机器人弹性关节，包括关节骨架、分别设置在所述关节骨架两端的驱动端和输出轴，还包括设置于所述关节骨架内且连接于驱动端和输出轴之间的刚度调节装置，所述刚度调节装置包括连接驱动端的旋转体、连接于旋转体与输出轴之间且在旋转体的推动下围绕输出轴的轴线旋转的弹性传力部件、所述输出轴受到不同负载冲击时用于调节旋转体驱动所述弹性传力部件转动时力臂长度的调节机构，本发明专利技术能根据外部负载的冲击大小进行刚度的线性调节，具有结构紧凑、轻便、通用性强、精度高、调节范围大、磨损小、通用性好等诸多优点，提高了机器人关节的柔顺性，可适用于各种关节型机器人。

【技术实现步骤摘要】
一种刚度可调的机器人弹性关节
本专利技术涉及的是一种机器人仿生关节，具体为一种刚度可调的机器人弹性关节，该装置可以适用于各种关节型机器人，提高机器人关节的柔顺性。
技术介绍
长期以来，传统的机器人关节设计理论认为，对于动力驱动装置与关节铰链之间的机械连接方式应优先考虑刚度较大的传动机构。因此，在工业机器手臂、仿生多足机器人以及康复医疗假肢等关节机器人的研究中，普遍采用电机输出轴与关节机构进行刚性连接的驱动方案，其优势在于结构简单、定位精准、响应快速，从而满足各种操作与应用的需求。但这种驱动方案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，甚至对与之协作的人类造成伤害，同时对于机器人实现自调整接触、低能耗运动等目标也存在不足和缺憾。人们从生物肌腱中得到启发，从上世纪80年代开始，麻省理工的学者提出了串联弹性驱动器的概念，它是在驱动机构和负载端之间串联弹性元件，将负载输出与电机惯量隔离，实现精确力控制，具有低阻抗、能量密度高、输出稳定等特点，可以有效地增加系统的稳定性、降低干扰影响以及在外部冲击下起保护作用。近些年，国外的学者相继提出了一些弹性驱动器关节设计方法，具有代表性的有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刚度可调的机器人弹性关节，包括关节骨架、分别设置在所述关节骨架两端的驱动端和输出轴(1)，其特征在于：还包括设置于所述关节骨架内且连接于驱动端和输出轴(1)之间的刚度调节装置，所述刚度调节装置包括连接驱动端的旋转体、连接于旋转体与输出轴(1)之间且在旋转体的推动下围绕输出轴(1)的轴线旋转的弹性传力部件、所述输出轴(1)受到不同负载冲击时用于调节旋转体驱动所述弹性传力部件转动时力臂长度的调节机构；所述的弹性传力部件包括固定在输出轴(1)上的弹簧片夹头(3)、一端沿输出轴(1)径向均匀固定在弹簧片夹头(3)上的若干弹簧片(4)；所述的旋转体包括上下连接的转动机体(16)和转动机体底壳(21)...

【技术特征摘要】
1.一种刚度可调的机器人弹性关节，包括关节骨架、分别设置在所述关节骨架两端的驱动端和输出轴(1)，其特征在于：还包括设置于所述关节骨架内且连接于驱动端和输出轴(1)之间的刚度调节装置，所述刚度调节装置包括连接驱动端的旋转体、连接于旋转体与输出轴(1)之间且在旋转体的推动下围绕输出轴(1)的轴线旋转的弹性传力部件、所述输出轴(1)受到不同负载冲击时用于调节旋转体驱动所述弹性传力部件转动时力臂长度的调节机构；所述的弹性传力部件包括固定在输出轴(1)上的弹簧片夹头(3)、一端沿输出轴(1)径向均匀固定在弹簧片夹头(3)上的若干弹簧片(4)；所述的旋转体包括上下连接的转动机体(16)和转动机体底壳(21)，所述转动机体(16)上端面沿径向均匀开有若干数量及方向与弹簧片(4)相一致的滑槽；所述的调节机构包括活动设置在各滑槽内的卡爪(6)、与各卡爪(6)底部相配合的平面螺纹卡盘(7)、固定在各卡爪(6)上的弹簧卡座组件(19)、驱动平面螺纹卡盘(7)旋转的调节动力机构，所述弹簧片(4)穿过弹簧卡座组件(19)且其两侧面与弹簧卡座组件(19)紧密接触。2.根据权利要求1所述的刚度可调的机器人弹性关节，其特征在于：所述弹簧卡座组件(19)包括固定在卡爪(6)上的弹簧卡座(5)，所述弹簧卡座(5)中部贯穿地设有供所述弹簧片(4)穿过的挖空部，所述挖空部内通过两根轴承固定螺丝(14)对称设置有两个沿弹簧片(4)两侧面滚动的第二轴承(15)。3.根据权利要求1所述的刚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭芳，李智军，叶雯珺，杨辰光，章隆彬，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44