[實用新型]一種多自由度球形行波型超聲波電機力矩測量裝置

無效

• 申請號: 200920122470.X
• 申請日: 2009-06-22
• 公開（公告）號: CN201464098U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 郭吉豐;胡錫幸;黃長江
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本實用新型涉及一種電機力矩測量裝置，尤其涉及一種測量電機輸出力矩值相對較小，電機輸出力矩存在多個方向的多自由度球形行波型超聲波電機力矩值的裝置。

背景技術

近20年來，多自由度驅動器一直是個研究熱點，由于電磁感應的多自由度電動機因結構復雜和制造困難等原因一直進展甚微，多自由度超聲波電動機在這個背景下應運而生。超聲波電機是一種利用壓電陶瓷的逆壓電效應在超聲領域諧振獲得能量的一種電機，它具有結構簡單、低速、力矩密度大等優點。超聲波電機可做成多自由度，且多自由度電機仍具有單自由度超聲波電機的上述特點。研制成的多自由度超聲波電機已有好多種，從目前的應用前景和綜合性能指標而言，多自由度球形行波型超聲波電機最好，可用于機器人，假肢，月球車等驅動。

盡管相對于它較小的體積和質量(小于500克)，多自由度超聲波電機的力矩密度大，但是它的輸出力矩相對較小，無法用測功機測量。而且它的輸出力矩是多自由度的，對測量帶來了困難。迄今為止，國內外對這種電機的力矩測量裝置尚未有相關的研究報道。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種多自由度球形行波型超聲波電機力矩測量裝置，該力矩測量裝置具有體積小，結構簡單，安裝和調試方便等特點；

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種多自由度球形行波型超聲波電機力矩測量裝置，其特征在于，它包括：心軸、萬向接頭、上蓋、下蓋、第一硬木凹壓頭、底座、十字頭、短心軸、測力桿、彎板，支架、壓力傳感器和第二硬木凹壓頭；其中，測力桿的上端通過短心軸與十字頭聯接，通過心軸與萬向接頭聯接；上蓋與萬向接頭螺紋配合，壓力傳感器固定在上蓋的槽中；下蓋與上蓋固定相連；測力桿依次穿過萬向接頭、上蓋和下蓋的中心通孔，測力桿的中部有一個環形凸臺，第一硬木凹壓頭固定在測力桿底部孔中；彎板通過其彎板上端孔與下蓋固定連接；第二硬木凹壓頭固定在彎板下端孔中；彎板通過支架固定在底座上。

進一步地，所述上蓋中按環形陳列四個槽，壓力傳感器置于槽中；壓力傳感器的觸頭都朝圓心方向；下蓋有四個下蓋上的長方柱體，與上蓋相連，固定壓力傳感器。

進一步地，所述第一硬木凹壓頭與測力桿底部孔過盈配合，二硬木凹壓頭與彎板下端孔過盈配合。

進一步地，所述彎板上端孔和彎板下端孔的孔中心線與孔所在端面的平面垂直。

進一步地，所述測力桿與十字頭和萬向接頭之間的聯接均是間隙配合。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型根據壓力傳感器的精度和量程能測量的電機力矩值的范圍較廣，特別能準確地測量出較小的值。

2、本實用新型能根據電機輸出力矩的方向而調整力矩測量裝置，以便測量多自由度的輸出力矩值。

3、本實用新型僅采用壓力傳感器、支架、彎板、測力桿和萬向接頭等零件，結構簡單。

附圖說明

圖1是測力桿的結構示意圖，其中，(a)是主視圖，(b)是左視圖，(c)是俯視圖；

圖2是十字頭的結構示意圖，其中，(a)是主視圖，(b)是(a)的A-A剖視圖；

圖3是萬向接頭的結構示意圖，其中，(a)是主視圖，(b)是左視圖；

圖4是上蓋的結構示意圖，其中，(a)是左視圖，(b)是俯視圖；

圖5是下蓋的結構示意圖，其中，(a)是左視圖，(b)是俯視圖；

圖6是彎板的結構示意圖，其中，(a)是主視圖，(b)是俯視圖，(c)是(a)的A-A剖視圖；

圖7是本實用新型多自由度球形行波型超聲波電機力矩測量裝置的剖視圖；

圖中，心軸1，萬向接頭2，上蓋3，下蓋4，第一硬木凹壓頭5，底座6，十字頭7，短心軸8，測力桿9，彎板10，支架11，壓力傳感器12，十字槽沉頭螺釘13，十字槽盤頭螺釘14，球轉子15，測力桿中的槽16，環形凸臺17，測力桿底部孔18，測力桿上端的孔19、20，十字頭中的孔21、22、23、24，萬向接頭中的孔25、26、27，萬向接頭中的槽28，上蓋中的槽29，下蓋上的長方柱體30，下蓋的軸頭31，彎板上端孔32，彎板下端孔33，第二硬木凹壓頭34。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本實用新型，本實用新型的目的和效果將變得更加明顯。