一种凸轮结构变刚度弹性关节制造技术

技术编号：12579364 阅读：179 留言：0更新日期：2015-12-23 18:14

本发明专利技术公开的一种凸轮结构变刚度弹性关节，由外壳、轴和外圈组成，轴设置于外壳的回转中心，且与外壳固定，外壳与外圈之间为转动副连接；外圈上径向安装有对称的多个弹簧片，每个弹簧片一端与外圈固联，另一端穿过弹簧与轴固联；弹簧一端连接在轴上，另一端连接在滑动块上；滑动块安装在弹簧片中间部位，且与弹簧片之间为滑动连接；轴上安装有凸轮盘，凸轮盘为中心对称结构，且与轴之间为转动副连接；每个滑动块上端均设置有凸轮滚子，凸轮盘与凸轮滚子构成凸轮传动。本发明专利技术的一种凸轮结构变刚度弹性关节克服现有结构相对复杂，变刚度特性差等问题，提供一种结构简单，可以实现在机器人关节运动过程中刚度实时可调的机器人变刚度结构。

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【技术实现步骤摘要】
一种凸轮结构变刚度弹性关节
本专利技术涉及机器人
，具体涉及一种凸轮结构变刚度弹性关节。
技术介绍
随着科技的飞速发展，机器人技术在现阶段的应用是非常广泛的，尤其是在工业领域内。目前，随着机器人技术向柔性方面的发展，多台机器人的协同工作，以及机器人与人之间的交互作用等越来越普遍。这种现象的出现，必将对机器人的柔性技术和适应性要求有所提高。这也是现阶段国内外研究的热点。从机器人的整个组成结构来看，机器人关节是机器人实现各种运动的关键零部件。现有机器人技术应用较多的主要是刚性关节和弹性关节。针对变刚度机器人关节的应用技术是比较少的。变刚度机器人弹性关节能够根据任务要求，实时调节关节刚度，从而提高机器人的适应性。变刚度关节驱动器可能的应用领域包括：提升服务机器人人机交互的安全性；在假肢关节中应用可以有效地抵抗外力的冲击，保护关节免遭破坏。变刚度机器人弹性关节能够有效地提高机器人对环境的适应性并扩大机器人的应用领域，具有广泛的应用前景。研究如何提高机器人的适应性的过程中。通常使用被动柔性和主动力控制来提高机器人的适应性。被动柔性难以进行主动控制，应用面较窄。主动力控制对力传感器的精度、采样频率的带宽和控制算法的实时性要求较高；其安全性难以保证，且鲁棒性较低，能量消耗较大。国外对变刚度机器人弹性关节的研究比较多，主要集中在实现结构的变刚度，能量效率的优化，以及控制方法的研究。但从国外所设计很多结构来看，其结构还是存在很多问题，如变刚度机器人关节结构复杂，变刚度特性差，控制复杂，能量消耗大，安全性较低等。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有变刚度机器人弹性...
一种凸轮结构变刚度弹性关节

【技术保护点】
一种凸轮结构变刚度弹性关节，由外壳（1）、轴（5）和外圈（2）组成；其特征在于所述轴（5）设置于外壳（1）的回转中心，并且与外壳（1）之间为固定连接，外壳（1）与外圈（2）之间为转动副连接；所述外圈（2）上径向安装有对称的多个弹簧片（7），每个弹簧片（7）一端与外圈（2）固联，另一端穿过弹簧（3）与轴（5）固联；所述弹簧（3）一端连接在轴（5）上，另一端连接在滑动块（8）上；所述滑动块（8）安装在弹簧片（7）中间部位，随弹簧片（7）对称分布，且与弹簧片（7）之间为滑动连接；所述轴（5）上安装有凸轮盘（6），凸轮盘（6）为中心对称结构，且凸轮盘（6）与轴（5）之间为转动副连接；所述每个滑动块（8）上端均设置有凸轮滚子（9），凸轮盘（6）与凸轮滚子（9）构成凸轮传动。

【技术特征摘要】
1.一种凸轮结构变刚度弹性关节，由外壳（1）、轴（5）和外圈（2）组成；其特征在于所述轴（5）设置于外壳（1）的回转中心，并且与外壳（1）之间为固定连接，外壳（1）与外圈（2）之间为转动副连接；所述外圈（2）上径向安装有对称的多个弹簧片（7），每个弹簧片（7）一端与外圈（2）固联，另一端穿过弹簧（3）与轴（5）固联；所述弹簧（3）一端连接在轴（5）上，另一端连接在滑动块（8）上；所述滑动块（8）安装在弹簧片（7）中间部位，随弹簧片（7）对称分布，且与弹簧片（7）之间为滑动连接；所述轴（5）上安装有凸轮盘（6），凸轮盘（6）为中心对称结构，且凸轮盘（6）与轴（5）之间为转动副连接；所述每个滑动块（8）上端均设置有凸轮滚子（9），凸轮盘（6）与凸轮滚子（9）构成凸轮传动。2.如权利要求1所述的一种凸轮结构变刚度弹性关节，其特征在于：所述一种凸轮结构变刚度弹性关节还包括固定块（4）结构，固定块（4）固定连接在轴（5）上，且中间设置有滑动块（8）的滑动槽，滑动块（8）可在滑动槽中相对于固定块（4）滑动。3.如权利要求1所述的一种凸轮结构变刚度弹性关节，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文翔，汤卿，李超，叶北发，王袈欢，姚进，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51

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