一种基于正反牙滚珠丝杠的对称式变刚度柔性驱动器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于正反牙滚珠丝杠的对称式变刚度柔性驱动器及其控制方法，该装置包括驱动机构、传动机构、主动变刚度机构、驱动器输出机构、驱动器支撑机构、电源和控制器；所述驱动机构包括位置伺服电机、弹性联轴器和驱动器底座和驱动器底座轴；所述传动机构主要由底座、输入盘和支点轴；所述主动变刚度机构主要由刚度伺服电机、正反牙滚珠丝杠、传动齿轮、刚度调节齿轮、弹簧支撑座、弹簧、滑块、导轨、滚珠轴承和电机支撑座组成；所述驱动器输出机构主要由杠杆、输出盘、轴承和输出盖组成；所述驱动器支撑机构主要由驱动器支撑架、位置电机支撑架和驱动器支撑底座组成。本发明专利技术公开了一种基于正反牙滚珠丝杠的对称式变刚度柔性驱动器及其控制方法，正反牙滚珠丝杠控制弹簧预压缩实现驱动器主动变刚度，通过正反牙滚珠丝杠与杠杆机构实现往复旋转运动，能够实现刚度的大范围调节，使驱动器能从柔性调整到高刚度，从而根据需求输出对应刚度，提高系统安全性。提高系统安全性。提高系统安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于正反牙滚珠丝杠的对称式变刚度柔性驱动器


[0001]本申请涉及一种驱动器，基于正反牙滚珠丝杠设计一种用于康复、助行类机器人的对称式柔性变刚度驱动器。

技术介绍

[0002]目前，人口老龄化趋势严重，脑卒中的发病率也逐年升高，脑卒中患者50％
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80％会出现不同程度的残疾，40％的患者会出现重度残疾，丧失劳动能力，给家庭、社会带来极大负担。临床医学证明，脑卒中的早期康复治疗可以最大程度减少残疾对正常生活的影响。目前康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面。在治疗中，机器人可以代替治疗师做长时间的、重复次数多的、简单的康复运动，康复机器人在工作时输出力矩稳定，可以使患者更舒适，这是治疗师很难保持的。为避免人机交互过程中可能对人体造成的损害，具有柔性的驱动装置是康复机器人的核心部件。
[0003]传统的电机驱动是刚性的，其具有精度高、控制准确和响应迅速等优势，但其大扭矩、大功率的特点，难以应用于有人参与的复杂环境，在人机交互过程中有可能对人体造成伤害。驱动器在输出力矩、输出速度时要考虑到安全性、适应性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于正反牙滚珠丝杠的对称式变刚度驱动器，其特征在于，包括：驱动机构、传动机构、主动变刚度机构、驱动器输出机构、驱动器支撑机构、电源和控制器；所述驱动机构由位置伺服电机、弹性联轴器、驱动器底座和驱动器底座轴组成，所述弹性联轴器两端分别连接位置伺服电机主动轴和底座输入轴，弹性联轴器起到过载保护的效果，所述底座输入轴通过螺丝与底座固定；所述传动机构主要由底座、输入盘和支点轴组成，所述输入盘与底座固定，所述支点轴穿过输入盘通孔，支点轴两端分别插入底座通孔中和杠杆通孔中与两端固定，所述位置伺服电机通过弹性联轴器、底座输入轴带动底座和支点轴稳定转动；所述主动变刚度机构主要由刚度伺服电机、正反牙滚珠丝杠、传动齿轮、刚度调节齿轮、弹簧支撑座、弹簧、滑块、导轨、滚珠轴承和刚度电机支撑座组成，所述弹簧通过正反牙滚珠丝杠改变形变量，实现驱动器刚度输出；所述驱动器输出机构主要由杠杆、输出盘、轴承、输出盖组成，所述输出盘与滚珠轴承外圈过盈配合固定，内圈与输入盘过盈配合固定，所述输出盖通过螺丝与输出盘固定，所述杠杆两端分别与滑块和输出盘通孔固定；所述驱动器支撑机构主要由驱动器支撑架、位置电机支撑架、滚珠轴承、驱动器支撑底座组成，所述驱动器支撑架通过螺丝与驱动器支撑底座固定，所述电机支撑架通过螺丝与驱动器支撑底座固定，所述驱动器支撑架与滚珠轴承外圈过盈配合固定，外圈与输入盘过盈配合固定，所述位置电机支撑架通过螺丝与位置伺服电机固定。2.根据权利要求1中所述的一种基于正反牙滚珠丝杠的对称式变刚度驱动器的主动变刚度机构，其特征在于，包括正反牙滚珠丝杠、正牙螺母、反牙螺母、...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙中波，吴修君，刘克平，王琛，许长贤，顾健，段晓琴，易江，刘忠良，
申请(专利权)人：吉林工程技术师范学院吉林大学，
类型：发明
国别省市：