一种基于齿轮齿条副的主动变刚度关节制造技术

本发明专利技术提供了一种基于齿轮齿条副的主动变刚度关节，包括壳体、输入控制端和变刚度调节组件，壳体包括固定的第一壳体和活动的第二壳体，其中第二壳体转动设置在第一壳体上，输入控制端用于驱动第二壳体围绕其回转中心进行转动，其包括输入转轴和固定架，固定架设在输入转轴上并与输入转轴同步转动，变刚度调节组件用于根据第二壳体的实际需要调节关节的刚度值，其包括板簧、滑座、移动滑块、中心齿轮和齿条。本发明专利技术通过主动调整滑座与板簧的相对位置，改变所输出的刚度，具有结构紧凑、刚度调节范围大、稳定性强的优点。稳定性强的优点。稳定性强的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于齿轮齿条副的主动变刚度关节


[0001]本专利技术属于机器人
，具体涉及一种基于齿轮齿条副的主动变刚度关节。

技术介绍

[0002]随着人们生产生活环境的日益多样化，人机协作和多机协作的情况越来越普遍，如何保证多机人之间的柔顺性以及降低与人交互之间碰撞安全性的问题日渐突出。关节驱动模块作为机器人本体的核心结构部件，不仅是使机器人完成各种灵活动作的动力源，也是保证人机交互安全性的可控关键结构点。传统的机器人驱动关节一般是有驱动电机和变速器组成的近乎纯刚性结构体，没有弹性元件，无法保证人机协作的安全性和机械臂的柔顺性。
[0003]相对于传统的纯刚度关节，可变刚度关节变现为，随着负载的变化，其关节刚度也不是一成不变的，变刚度关节分为被动变刚度关节和主动变刚度关节两种关节。被动变刚度关节的研究最多的是串联弹性驱动器，其是在普通刚性驱动器和外界负载之间连接的一个弹性元件，当弹性元件确定后，串联弹性驱动器的刚度特性也就确定了；主动变刚度关节是指一个关节使用两个电机驱动，可以实现独立或者分别地调节关节刚度和输出位置，克服了被动变刚度关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于齿轮齿条副的主动变刚度关节，其包括壳体、输入控制端和变刚度调节组件，所述壳体包括固定的第一壳体和活动的第二壳体，其中所述第二壳体转动设置在所述第一壳体上，所述输入控制端用于驱动所述第二壳体围绕其回转中心进行转动，其包括输入转轴和固定架，所述固定架设在所述输入转轴上并与所述输入转轴同步转动，所述变刚度调节组件用于根据所述第二壳体的实际需要调节关节的刚度值，其包括：一个以上的板簧，设置在所述固定架上；滑座，可滑动地设置在所述板簧上；移动滑块，与所述滑座固定连接；中心齿轮，位于所述第二壳体上并能够进行转动；能够驱动所述移动滑块滑动的齿条，所述齿条与所述中心齿轮之间啮合，在所述第二壳体上设有导杆，所述齿条滑动设置在所述导杆上；其中所述移动滑块上设有相较于所述导杆倾斜的矩形齿，在所述齿条上设有连接槽，所述移动滑块通过其上的所述矩形齿与所述连接槽的配合可滑动地连接在所述齿条上；其中转动的所述中心齿轮能够驱动所述齿条在所述导杆上滑行，滑动的所述齿条驱动所述移动滑块和所述滑座沿所述板簧的长度方向滑行，以调节所述板簧的有效长度实现关节刚度的改变。2.如权利要求1所述的基于齿轮齿条副的主动变刚度关节，其特征在于，所述滑座为辊子滑动座，其包括座体和两个辊子，所述座体与所述移动滑块固定连接，两个所述辊子套装在所述板簧上。3.如权利要求1所述的基于齿轮齿条副的主动变刚度关节，其特征在于，所述导杆的轴线与所述板簧的长度方向相互垂直。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，李志森，徐文福，黄海林，潘达宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：