一种基于弹簧片的刚度连续可调的机器人柔性关节制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于弹簧片的刚度连续可调的机器人柔性关节，包括驱动端、刚度调节机构以及输出法兰，所述驱动端用于提供关节主动力，所述刚度调节机构连接至所述驱动端，用于将驱动端的主动力传输至所述输出法兰，所述刚度调节机构通过改变弹簧片的有效工作长度，实现对所述关节的刚度调节。本实用新型专利技术结构紧凑、通用性好、刚度连续可调、有效减缓外部冲击力，在提高机器人的安全性与对环境的友好度的同时，无论精度高低，都能满足振动噪音小以及制造和安装要求低的要求，成本低廉，应用广泛，具有广阔的市场应用前景。

A flexible joint of robot with continuously adjustable stiffness based on spring plate

The utility model provides a flexible joint spring stiffness can be continuously adjusted based on the driving end, including stiffness adjustment mechanism and output flange, used to provide active joint force driving the end, the stiffness adjusting mechanism is connected to the drive end for active power transmission will drive end to the output flange, the stiffness of the spring regulating mechanism by changing the effective working length, realize the stiffness regulation of the joint. The utility model has the advantages of compact structure, good versatility and stiffness can be adjusted continuously, effectively reduce the external impact, in improving the robot's safety and environmental friendliness. At the same time, regardless of level of accuracy can meet the vibration noise is small and the manufacture and installation requirements of low demand, low cost, wide application, has broad market prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种基于弹簧片的刚度连续可调的机器人柔性关节
本技术涉及一种机器人仿生关节，具体为一种基于弹簧片的刚度连续可调的机器人柔性关节，该装置可以适用于各种关节型机器人。
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，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。人们从生物肌腱中得到启发，从上世纪80年代开始，国外的学者开始提出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。目前，这种具有模拟人类肌肉伸缩功的柔顺性弹性驱动关节已成为国际上的研究热点，柔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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于弹簧片的刚度连续可调的机器人柔性关节，其特征在于：包括驱动端、刚度调节机构以及输出法兰(2)，所述驱动端用于提供关节主动力，所述刚度调节机构连接至所述驱动端，用于将驱动端的主动力传输至所述输出法兰(2)，所述刚度调节机构通过改变弹簧片的有效工作长度，实现对所述关节的刚度调节；所述刚度调节机构包括关节底座(8)、同步带轮传动组(13)、弹簧卡座(5)、弹簧卡座固定座(20)、弹簧片(6)、丝杆螺母(18)、丝杠(22)、刚度调节电机(7)、导轨滑块(19)、一对轴承(17)、一对轴套螺丝(12)，所述关节底座(8)通过多个螺丝固定至谐波减速器(9)输出端，所述关节底座(8)上设置有多快挡...

【技术特征摘要】
1.一种基于弹簧片的刚度连续可调的机器人柔性关节，其特征在于：包括驱动端、刚度调节机构以及输出法兰(2)，所述驱动端用于提供关节主动力，所述刚度调节机构连接至所述驱动端，用于将驱动端的主动力传输至所述输出法兰(2)，所述刚度调节机构通过改变弹簧片的有效工作长度，实现对所述关节的刚度调节；所述刚度调节机构包括关节底座(8)、同步带轮传动组(13)、弹簧卡座(5)、弹簧卡座固定座(20)、弹簧片(6)、丝杆螺母(18)、丝杠(22)、刚度调节电机(7)、导轨滑块(19)、一对轴承(17)、一对轴套螺丝(12)，所述关节底座(8)通过多个螺丝固定至谐波减速器(9)输出端，所述关节底座(8)上设置有多快挡板，并在挡板上设置有若干螺丝孔和通孔，可用于将所述刚度调节电机(7)安装在关节底座(8)上，所述同步带轮传动组(13)也安装在所述关节底座(8)的挡板上，同步带轮传动组(13)的输入端与所述刚度调节电机(7)固连，输出端连接丝杠(22)，所述丝杠(22)上装配丝杆螺母(18)，所述弹簧卡座(5)中间设置有2个通孔，所述轴承(17)通过所述轴套螺丝(12)对称固定在弹簧卡座(5)下方，弹簧卡座(5)两端通过多个螺丝固定在所述弹簧卡座固定座(20)上，弹簧卡座固定座(20)一端通过螺丝与丝杆螺母(18)固连，另外一端设置有一个与所述的导轨滑块(19)进行滑动连接滑轨槽；所述关节底座(8)上加工用于安装导轨滑块(19)的挡块，所述挡块上设置有多个用于固定导轨滑块(19)的螺纹孔，所述输出法兰(2)的一侧内壁上设置有所述弹簧片(6)的安放槽，关节底座(8)的一侧挡板外则设置有两个用于固定弹簧片(6)的螺纹孔，所述弹簧片(6)一端通过螺丝紧固在关节底座(...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭芳，李智军，石潮，
申请(专利权)人：华南理工大学，电子科技大学中山学院，
类型：新型
国别省市：广东,44