能够提供非线性可变刚度的弹性组件制造技术

技术编号:9745195 阅读:120 留言:0更新日期:2014-03-07 20:30
本实用新型专利技术公开一种能够提供非线性可变刚度的弹性组件,包括壳体、与之连接并提供可变夹持力的夹持组件和被夹持件,夹持组件中设有提供全部或部分夹持力的弹性件,被夹持件设有使其被夹持厚度变化的被夹持面,被夹持件在夹持组件提供的可变夹持力作用下输出非线性变化的刚度/力。本实用新型专利技术结构紧凑,运行可靠,能应用在需要非线性刚度的场合,一方面能提供固定的非线性刚度,另一方面又能主动地进行刚度调节;便于布置于机器人关节,利用其弹性及变刚度性质,有助于解决机器人与人或未知环境接触的安全性问题以及模拟人或动物肢体的变刚度特性,使机器人在运动中呈现更接近人或动物的变刚度特性,提高机器人的运动能效性,实现动态高速运动。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
能够提供非线性可变刚度的弹性组件
本技术涉及一种能够提供非线性可变刚度的弹性组件,属于直线运动刚度可调的弹性装置
,可以用于机器人,尤其是可以用于机器人关节,也可以应用于与之有类似结构或技术要求的领域。
技术介绍
研制外观特征与动物或人类似,具有高度智能、动作灵活,并能适应复杂环境的仿生机器人一直是人类的梦想。仿生机器人最引人关注的一个方面是它的移动技术:行走。和大多数传统的基于轮式或履带式的移动机器人相比,仿生机器人的特点是具有腿。尽管在通常条件下轮式或履带式移动机器人具有控制简单、效率高等特点,但是对于条件较差的环境,腿式步行机器人具有更好的适应性,并且仍具有很高的效率。步行机器人研究涉及到仿生学、机械学、电子工程学、控制理论、人工智能、传感器等多个学科领域,是一个多学科融合的交叉学科。研究步行机器人一方面通过模拟人类或动物的行走探索步行的生理机制,对如行走辅助机器人系统等的设计提供帮助;另一方面,设计的行走机器人系统可以作为假肢帮助肢残人士行走,或作为外骨骼系统增强人类的长时间行走和负重能力。因此,步行机器人研究具有重要的学术价值和实用价值,已经成为机器人领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够提供非线性可变刚度的弹性组件,其特征在于,包括:壳体;夹持组件,与壳体连接,包括至少一组夹持力可变的夹持臂组,其中,所述夹持臂组包括至少一个弹性夹持臂,所述弹性夹持臂中设有弹性件,所述弹性件的弹性力构成所述夹持力的全部或一部分;被夹持件,被至少一组所述夹持臂组夹持,并能够在被夹持臂组夹持的状态下相对夹持臂组运动,包括至少一个被夹持面和一个工作面,所述被夹持面被所述弹性夹持臂的夹持面接触压紧,所述被夹持面和夹持面之间的压力随被夹持件在夹持臂组中的运动位置的改变而改变,所述工作面输出变化的刚度/力,所述输出刚度/力的大小随被夹持件在夹持臂组中的运动位置的改变而非线性地改变,所述压力与所述输...

【技术特征摘要】
1.一种能够提供非线性可变刚度的弹性组件,其特征在于,包括: 壳体; 夹持组件,与壳体连接,包括至少一组夹持力可变的夹持臂组,其中,所述夹持臂组包括至少一个弹性夹持臂,所述弹性夹持臂中设有弹性件,所述弹性件的弹性力构成所述夹持力的全部或一部分; 被夹持件,被至少一组所述夹持臂组夹持,并能够在被夹持臂组夹持的状态下相对夹持臂组运动,包括至少一个被夹持面和一个工作面,所述被夹持面被所述弹性夹持臂的夹持面接触压紧,所述被夹持面和夹持面之间的压力随被夹持件在夹持臂组中的运动位置的改变而改变,所述工作面输出变化的刚度/力,所述输出刚度/力的大小随被夹持件在夹持臂组中的运动位置的改变而非线性地改变,所述压力与所述输出力不共线且不平行。2.如权利要求1所述的能够提供非线性可变刚度的弹性组件,其特征在于:所述被夹持件被夹持臂组夹持的位置的厚度随被夹持件在夹持臂组中的运动位置的改变而改变,所述被夹持面和夹持面之间的压力随被夹持件的厚度的改变而改变。3.如权利要求2所述的能够提供非线性可变刚度的弹性组件,其特征在于:所述被夹持面为平面或曲面,使得所述被夹持件的厚度连续增大或连续减小,所述曲面的母线上的相邻点的斜率相同或不同,使得所述被夹持件的厚度均匀或不均匀的连续增大或连续减小。4.如权利要求3所述的能够提供非线性可变刚度的弹性组件,其特征在于:所述曲面的母线为直线、圆弧、椭圆弧、双曲线和抛物线中的任一部分,或几部分的组合。5.如权利要求4所述的能够提供非线性可变刚度的弹性组件,其特征在于:所述被夹持件一端的厚度最大,另一端的厚度最小;或者,所述被夹持件的中部位置厚度最小,两端位置厚度最大。6.如权利要求1所述的能够提供非线性可变刚度的弹性组件,其特征在于:还包括第一导向装置,所述第一导向装置包括第一导槽和与之配...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄远灿姚利明李国栋李帅
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:实用新型
国别省市:

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