[發明專利]一種用于機器人模塊化關節的可調剛度的機電連接接口

無效

• 申請號: 201310351588.0
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN103846924A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 李露;王美玲;黃俊;施翔;錢崔卡婭
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于機器人模塊化關節的可調剛度的機電連接接口，屬于機器人技術領域。

背景技術

模塊化工業機器人改變了傳統工業機器人的局限性，可以適應復雜多變的工作環境和給定任務，擴大了工業機器人的應用領域，并逐步成為了機器人研究的熱點。模塊化機器人是由一系列模塊拼裝而成，通過模塊的自由柔性重構組合，構建成結構和功能不同的機器人構型，以滿足不同環境和任務的需求。合理的機械接口和電氣接口，保證兩相鄰模塊之間方便、快捷的力(力矩)和信號的傳遞。

機器人要實現抓放、搬運、鉆孔等操作時，將產生較大的載荷力；特別是當機器人遇到突然加載、加速度過大等突發故障時，負載大大增加；如果機電接口只是簡單傳遞扭矩，沖擊力將會完全傳遞到各個關節上，極易造成機器人零部件破壞；或者要求零部件尺寸增大，驅動功率增大，會造成成本上的浪費。

機器人模塊化設計應滿足通用性要求，為適用于不同的扭矩負載，過載保護裝置也應可調剛度，以設置不同的傳遞范圍。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是提供一種用于機器人模塊化關節的可調剛度的機電連接接口，其結構簡單緊湊、拆裝方便快速，在不影響正常機電連接的情況下，實現對關節的過載保護功能，過載消失后，又能方便快捷地恢復初始狀態進行正常工作，且調節剛度的結構簡單、可靠。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種用于機器人模塊化關節的可調剛度的機電連接接口，包括機械支撐結構，所述機械支撐結構內設有壓板以及可沿該機械支撐結構軸向伸縮活動的鋼球，所述鋼球壓板上設有與所述鋼球圓弧面相配合的淺坑，所述鋼球壓板通過軸承連接裝置與所述機械支撐結構轉動相連，當外界輸入扭矩于所述機械支撐結構上時，所述鋼球驅動所述鋼球壓板轉動，當扭矩過大時，所述鋼球脫離所述鋼球壓板的淺坑。

其中，所述機械支撐結構包括殼體、支撐軸以及連接該殼體與支撐軸的支撐體，所述支撐體內設有通孔，所述通孔內依次安裝有柱塞壓板、彈性塊以及鋼球，所述鋼球端部略伸出所述通孔一端，所述鋼球壓板壓緊所述鋼球。

其中，所述支撐軸上靠近所述柱塞一端設有螺紋，所述支撐軸上套設一柱塞壓板，所述柱塞壓板上設有直徑略小于所述通孔的凸臺，所述凸臺伸入所述通孔上設有所述柱塞一端，所述支撐軸上旋入螺母將所述柱塞壓板壓緊。

其中，所述鋼球壓板通過第一軸承與所述支撐軸旋轉連接，所述鋼球壓板固定連接第一外螺紋連接板，所述第一外螺紋連接板通過第二軸承與所述殼體內壁旋轉相連。

其中，所述第一外螺紋連接板螺紋連接第一內螺紋連接板，所述第一外螺紋連接板與第一內螺紋連接板之間設有第一法蘭，所述第一法蘭上設有電路板母板，所述電路板母板上設有電氣母接頭。

其中，所述殼體上靠近所述柱塞的外端面處固定連接第二外螺紋連接板，所述第二外螺紋連接板螺紋連接第二內螺紋連接板，所述第二外螺紋連接板與第二內螺紋連接板之間設有第二法蘭，所述第二法蘭上設有電路板公板，所述電路板公板上設有電氣公接頭。

其中，所述支撐軸中心設有走線孔。

其中，所述通孔沿所述支撐體圓周方向均布有6個。

(三)有益效果

本發明相比較于現有技術，具有如下有益效果：

1、該接口結構獨立、緊湊，易于連接，可有效傳遞力(力矩)和信號，有利于機器人結構重構；

2、該接口在傳遞載荷的同時，可防止過載，保護系統安全；

3、該接口采用彈性塊實現可調剛度，結構簡單、有效、易于恢復；

4、該接口采用內外螺紋及連接法蘭的快換結構，易于快速拆裝。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為圖1中的機械支撐結構的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步的詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。