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一种变刚度机器人关节制造技术

技术编号:37292110 阅读:21 留言:0更新日期:2023-04-21 03:23
本发明专利技术提供一种变刚度机器人关节,包括变刚度机构;所述变刚度机构包括壳体、传动轴、弹性梁和滑动件,所述传动轴转动穿设在所述壳体内,所述弹性梁一端与所述传动轴连接,所述弹性梁的另一端向背离所述传动轴轴线的方向延伸且为自由端,所述滑动件能够滑动地套设于所述弹性梁,且所述滑动件与所述壳体连接,在所述壳体作用于所述滑动件的作用力达到预设程度时,所述滑动件用于沿所述弹性梁滑动以改变所述弹性梁的有效长度,从而改变所述机器人关节的刚度。本发明专利技术旨在提供一种无需驱动装置即可改变刚度的的变刚度机器人关节。可改变刚度的的变刚度机器人关节。可改变刚度的的变刚度机器人关节。

【技术实现步骤摘要】
一种变刚度机器人关节


[0001]本专利技术涉及机器人变刚度关节领域,具体涉及一种变刚度机器人关节。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的不断发展,机器人应用的范围也越来越广泛,人机交互的场面也越来越多。为保障在人机协同工作过程中工人的安全、减少意外事故的发生,迫切需要一种能够应用于人机协作环境中,并对环境友好、对工人安全的机器人系统。然而,在工业机器手臂、仿生多足机器人、机械外骨骼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,这种刚性连接方式使关节在受到冲击时没有缓冲,加速度大,极易对机器人或人造成损伤。
[0003]在人类步行的研究中发现以下现象:在摆动腿落地前腿部肌肉会放松以吸收冲击,而在摆动腿落地后的双脚支撑中,腿部肌肉收缩以维持平衡。通过这种机制,人类在快速行走和跑步过程中可以有效降低冲击保持稳定,变刚度关节能够使机器人系统像人类肌肉一样,在遇到冲击的时候能够适当变化刚度,从而缓冲碰撞产生的能量,达到保护机器和人员的作用。因此研究刚度可变化的关节,成为机器人的一个热门本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变刚度机器人关节,其特征在于,包括变刚度机构;所述变刚度机构包括壳体、传动轴、弹性梁和滑动件,所述传动轴转动穿设在所述壳体内,所述弹性梁一端与所述传动轴连接,所述弹性梁的另一端向背离所述传动轴轴线的方向延伸且为自由端,所述滑动件能够滑动地套设于所述弹性梁,且所述滑动件与所述壳体连接,在所述壳体作用于所述滑动件的作用力达到预设程度时,所述滑动件用于沿所述弹性梁滑动以改变所述弹性梁的有效长度,从而改变所述机器人关节的刚度。2.根据权利要求1所述的变刚度机器人关节,其特征在于,所述壳体包括筒体和盖板,所述筒体轴线与所述传动轴轴线共线,所述盖板设置在所述筒体任一端,所述筒体未设置盖板的一端设置开口以使所述传动轴穿入所述筒体内部空间。3.根据权利要求2所述的变刚度机器人关节,其特征在于,所述滑动件包括引导元件和滑动元件,所述滑动元件套设在所述引导元件,所述引导元件的引导方向背离所述传动轴,所述引导元件一端与所述筒体侧壁连接,另一端朝向所述传动轴延伸,所述滑动元件套设在弹性梁上能够沿引导方向滑动,所述滑动元件沿引导方向滑动的时候能改变刚度。4.根据权利要求3所述的变刚度机器人关节,其特征在于,所述滑动元件包括支撑座和辊轮,所述支撑座呈中空结构,所述辊轮设置在所述支撑座内,贴合在所述弹性梁两侧与所述弹性梁滚...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆新江许都舒心周秀
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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