【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性变刚度机器人，尤其涉及一种变刚度柔顺关节和柔性机器人。
技术介绍
1、随着机器人技术的进步，机器人已经广泛应用于人类生活的各个领域。在医疗保健中，机器人能够协助监护和帮助患者康复；在工业中，机器人与人类的协同工作机会也日益增多。然而，随着机器人与人类接触频率的增加，人机交互的安全性问题变得尤为关键和复杂。
2、传统机器人关节驱动器通常具有高刚度，这使得它们能够精确执行预定的运动轨迹。然而，高刚度也带来了潜在的风险，特别是在需要与人类共享工作空间时。固定的工作模式和刚性结构可能导致与人类之间的碰撞或意外，从而造成伤害或损失。
3、为了克服这些挑战，未来机器人的发展趋势之一是采用更为灵活和柔顺的驱动技术。柔顺的驱动关节能够更自然地适应不同的工作环境和人机交互需求，从而提高安全性和效率。这种技术的应用使机器人能够更加智能地感知和响应周围环境，及时调整动作，减少与人类之间的潜在风险。
4、因此，未来机器人不仅将继续在技术精度和工作效率上不断进步，同时还将注重在与人类共享空间时的安全性和互动性，以更好地服务人类社会的各个领域。
5、例如，相关技术cn213165454u中，刚度电机带动牵引轮转动，再通过牵引绳带动滑块移动，滑块再带动滚子轴承在弹簧片上朝向或远离第三输入件运动，实现位置控制和刚度调节。刚度调节的过程需要精确的控制，而牵引绳和滑块的运动可能会受到外界干扰，如摩擦力、振动等，导致调节精度受到影响。
技术实现思路
1、
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供了一种变刚度柔顺关节，包括：位置伺服电机；谐波减速器，谐波减速器的减速器输入轴与位置伺服电机的输出轴连接；第一弹簧片，第一弹簧片的一端与谐波减速器的减速器输出轴连接，第一弹簧片的另一端为自由端；第二弹簧片，第二弹簧片的一端与减速器输出轴连接，并与第一弹簧片对称设置，第二弹簧片的另一端为自由端；四连杆机构，四连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆、第一连杆轴、第二连杆轴、第一销轴和第二销轴，第一连杆和第二连杆之间通过第一连杆轴铰接，第三连杆和第四连杆之间通过第二连杆轴铰接，第一连杆和第三连杆之间通过第一销轴铰接，第二连杆和第四连杆之间通过第二销轴铰接；传动杆，传动杆的上段为螺杆，传动杆的下段为光杆；直线导轨，直线导轨与传动杆间隔设置；螺母，螺母与传动杆的螺杆配合；第一滑块连接架，螺母与第一滑块连接架连接，第一滑块连接架的一端与第一连杆轴连接，第一滑块连接架的另一端与直线导轨滑动连接；直线轴承，直线轴承与传动杆的光杆配合；第二滑块连接架，直线轴承与第二滑块连接架连接，第二滑块连接架的一端与第二连杆轴连接，第一滑块连接架的另一端与直线导轨滑动连接；刚度调节电机，刚度调节电机的输出端与传动杆驱动连接；第一支撑滚轮座和第二支撑滚轮座，第一支撑滚轮座与第一连杆轴连接，第二支撑滚轮座与第二连杆轴连接；第一支撑滚轮和第二支撑滚轮相间隔地设置在第一支撑滚轮座上，第一弹簧片被夹设在第一支撑滚轮和第二支撑滚轮之间；第三支撑滚轮和第四支撑滚轮相间隔地设置在第二支撑滚轮座上，第二弹簧片被夹设在第三支撑滚轮和第四支撑滚轮之间。
3、进一步地，变刚度柔顺关节还包括：安装轴和刚度调节电机联轴器，安装轴通过刚度调节电机联轴器与刚度调节电机的电机轴连接，刚度调节电机的电机轴与传动杆的轴线平行；第一齿轮，第一齿轮套装在传动杆上；第二齿轮，第二齿轮套装在安装轴上，并与第一齿轮啮合。
4、进一步地，变刚度柔顺关节还包括：位置伺服电机联轴器，位置伺服电机的输出轴通过位置伺服电机联轴器与谐波减速器的减速器输入轴连接。
5、进一步地，变刚度柔顺关节还包括：弹簧片固定架，弹簧片固定架与减速器输出轴通过键连接，弹簧片固定架上对称设有上下两个凹槽，凹槽的宽度与第一弹簧片和第二弹簧片的宽度相适配，第一弹簧片和第二弹簧片分别插装在两个凹槽处，并通过螺栓固定；第一支撑轮柱和第二支撑轮柱，第一支撑轮柱和第二支撑轮柱分别通过螺钉相间隔地安装在第一支撑滚轮座上，第一支撑滚轮和第二支撑滚轮分别套装在第一支撑轮柱和第二支撑轮柱上，第一支撑滚轮和第二支撑滚轮的外侧分别安装有一个轴端挡圈；第三支撑轮柱和第四支撑轮柱，第三支撑轮柱和第四支撑轮柱分别通过螺钉相间隔地安装在第二支撑滚轮座上，第三支撑滚轮和第四支撑滚轮分别套装在第三支撑轮柱和第四支撑轮柱上，第三支撑滚轮和第四支撑滚轮的外侧分别安装有一个轴端挡圈。
6、进一步地，变刚度柔顺关节还包括：第一微型滑块，第一滑块连接架的另一端通过第一微型滑块与直线导轨滑动连接；第二微型滑块，第二滑块连接架的另一端通过第二微型滑块与直线导轨滑动连接。
7、进一步地，谐波减速器包括减速器外壳，减速器外壳包括减速器壳体和减速器端盖，减速器端盖与减速器壳体通过螺钉连接；变刚度柔顺关节还包括：电机法兰，位置伺服电机通过螺钉固定在电机法兰上；减速器连接柱，电机法兰通过多个减速器连接柱与减速器壳体连接；关节壳体，关节壳体与减速器端盖通过螺钉连接；输出法兰，输出法兰通过连接轴承与关节壳体连接；第二轴承压盖，第二轴承压盖与关节壳体通过螺钉连接，用于对连接轴承进行固定，第二轴承压盖与输出法兰之间通过密封圈连接。
8、进一步地，变刚度柔顺关节还包括轴承隔套，输出法兰通过一对连接轴承与关节壳体连接，两个连接轴承之间安装有轴承隔套；关节壳体内具有限位面，限位面用于对位于内侧的连接轴承进行限位，第二轴承压盖用于对位于外侧的连接轴承进行限位。
9、进一步地，直线导轨与输出法兰通过螺钉固定连接；变刚度柔顺关节还包括：电机架，刚度调节电机通过电机架固定在输出法兰上；第一连接轴承座和第二连接轴承座，第一连接轴承座和第二连接轴承座均与输出法兰固定连接，并分别位于直线导轨的上下两侧；第一安装轴承和第二安装轴承，第一安装轴承和第二安装轴承分别安装在第一连接轴承座和第二连接轴承座上，第一安装轴承套装在传动杆的一端，第二安装轴承套装在传动杆的另一端。
10、进一步地，第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆上均设有一个安装孔；变刚度柔顺关节还包括：第一微型轴承、第二微型轴承、第三微型轴承和第四微型轴承，分别安装在第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆的安装孔处；第一连杆轴的两端分别与第一微型轴承和第二微型轴承配合；第二连杆轴的两端分别与第三微型轴承和第四微型轴承配合；第一轴承压盖，第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆的安装孔的两侧分别安装有一个第一轴承压盖；第一微型轴承、第二微型轴承、第三微型轴承和第四微型轴承的外圈通过多个第一轴承压盖进行固定；第一连杆隔套、第二连杆隔套和第三连杆隔套，第一连杆轴上套装有第一连杆隔套、第二连杆隔套和第三连杆隔套，第二连杆隔套位于第一微型轴承和第二微型轴承之间，第一连杆隔套和第三连杆隔套分别位于第一微型轴承和第二微型轴承的两本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变刚度柔顺关节，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，所述变刚度柔顺关节还包括：
3.根据权利要求1所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，所述变刚度柔顺关节还包括：
4.根据权利要求1所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，所述变刚度柔顺关节还包括：
5.根据权利要求1所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，所述变刚度柔顺关节还包括：
6.根据权利要求1所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，所述谐波减速器(12)包括减速器外壳(37)，所述减速器外壳(37)包括减速器壳体(371)和减速器端盖(372)，所述减速器端盖(372)与所述减速器壳体(371)通过螺钉连接；
7.根据权利要求6所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，所述变刚度柔顺关节还包括轴承隔套(34)，所述输出法兰通过一对连接轴承与所述关节壳体(36)连接，两个所述连接轴承之间安装有所述轴承隔套(34)；所述关节壳体(36)内具有限位面，所述限位面用于对位于内侧的连接轴承进行限位，所述第二轴承压盖(35)用于对位于外侧的连接轴承
8.根据权利要求6所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，所述直线导轨(24)与所述输出法兰(26)通过螺钉固定连接；
9.根据权利要求1所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，
10.一种柔性机器人，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的变刚度柔顺关节。
...【技术特征摘要】
1.一种变刚度柔顺关节，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，所述变刚度柔顺关节还包括：
3.根据权利要求1所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，所述变刚度柔顺关节还包括：
4.根据权利要求1所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，所述变刚度柔顺关节还包括：
5.根据权利要求1所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，所述变刚度柔顺关节还包括：
6.根据权利要求1所述的变刚度柔顺关节，其特征在于，所述谐波减速器(12)包括减速器外壳(37)，所述减速器外壳(37)包括减速器壳体(371)和减速器端盖(372)，所述减速器端盖(372)与所述减速器壳体(371)通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：张明，熊健，刘佳龙，郭辉，赵海宁，孙凤，徐靖，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：
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